WO2015033557A1 - 発光装置 - Google Patents

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WO2015033557A1
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light emitting
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led chip
layer
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孝典 明田
植田 充彦
平野 徹
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Definitions

  • the present invention relates to a light emitting device provided with an LED chip (light emitting diode chip).
  • a light emitting device 100 having a configuration shown in FIG. 32 is known (Japanese Patent Application Publication No. 2010-199247).
  • the light emitting device 100 includes an LED chip 101 and a mounting substrate 102 on which the LED chip 101 is mounted.
  • the LED chip 101 has a laminated structure of an n-type nitride semiconductor layer 112, a nitride light emitting layer 113, and a p-type nitride semiconductor layer 114 on one surface side of the light transmitting substrate 111.
  • an anode electrode 107 is formed on the side of the p-type nitride semiconductor layer 114 opposite to the side of the nitride light emitting layer 113.
  • the cathode electrode 108 is formed on the side of the n-type nitride semiconductor layer 112 on which the nitride light emitting layer 113 is stacked.
  • conductor patterns 127 and 128 are formed on one surface side of the insulating substrate 121.
  • the anode electrode 107 is joined to the conductor pattern 127 via a plurality of bumps 137.
  • the cathode electrode 108 is bonded to the conductor pattern 128 via one bump 138.
  • an LED device (semiconductor light emitting device) 210 having a configuration shown in FIG. 33 is known (Japanese Patent Application Publication No. 2011-204838).
  • the LED device 210 includes a circuit board 212 and an LED element 213 flip-chip mounted on the circuit board 212.
  • a negative electrode 214 (first electrode) and a positive electrode 215 (second electrode) are formed.
  • the LED element 213 includes a sapphire substrate 225, an n-type semiconductor layer 221 (first semiconductor layer), a light emitting layer (not shown), and a p-type semiconductor layer 222 (second semiconductor layer). Further, the LED element 213 includes an n-side bump 223 (first bump) connected to the n-type semiconductor layer 221 and a p-side bump 224 (second bump) connected to the p-type semiconductor layer 222. There is.
  • the n-side bump 223 has a smaller planar area than the p-side bump 224.
  • the n-side bump 223 and the p-side bump 224 are composed of an Au bump portion and a gold-tin eutectic layer.
  • the n-side bump 223 and the p-side bump 224 have a thickness of 10 to 15 ⁇ m.
  • the thickness of the gold-tin eutectic layer is 2 to 3 ⁇ m.
  • a step difference of about 1 ⁇ m corresponding to the thickness of the p-type semiconductor layer 222 exists between the lower surface of each of the n-side bump 223 and the p-side bump 224.
  • the n-side bump 223 and the p-side bump 224 of the LED element 213 are connected to the ⁇ electrode 214 and the + electrode 215 of the circuit board 212, respectively.
  • a correction film 217 is formed in the connection region of the n-side bump 223 in the ⁇ electrode 214.
  • the correction film 217 is formed to have a thickness (approximately 1 ⁇ m) substantially equal to the above-described step.
  • the LED device 210 can reduce the amount of gold-tin alloy that protrudes from the connection region of the p-side bump 224. Further, in the bonding step of mounting the LED element 213 on the circuit board 212, the LED device 210 does not need to forcibly crush the p-side bump 224, so compared to the case where the correction film 217 is not provided, There is an advantage that the pressure can be reduced.
  • the LED device 210 aligns the circuit board 212 and the LED element 213 in the bonding step at the time of manufacturing, and then applies pressure from the LED element 213 side, and heats from the circuit board 212 side to form an n-side bump It is necessary to melt the gold-tin eutectic layer of each of 223 and p-side bumps 224. Therefore, in the LED device 210, the thickness of each of the n-side bump 223 and the p-side bump 224 is likely to vary, and the thermal resistance is likely to vary.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide a light emitting device capable of reducing the thermal resistance between the LED chip and the mounting substrate.
  • the light emitting device of the present invention comprises a mounting substrate and an LED chip mounted on the mounting substrate.
  • the mounting substrate includes a support, and a first conductor portion and a second conductor portion which are supported by the support and to which the LED chip is electrically connected.
  • the LED chip includes a substrate, a first conductive type semiconductor layer formed on the first surface side of the substrate, and a second conductive type formed on the side of the first conductive type semiconductor layer opposite to the substrate side And a semiconductor layer.
  • the LED chip is formed on a surface of the second conductive semiconductor layer, and a first electrode formed on the exposed surface of the first conductive semiconductor layer opposite to the substrate side. And a second electrode.
  • the light emitting device protrudes from the surface side of the second conductive semiconductor layer to the surface side of the second conductor portion, contacts the surface of the second conductor portion, and extends along the outer periphery of the second electrode. It has a projection structure located.
  • the first electrode and the first conductor portion are joined by a first joint portion formed of solder, and the second electrode and the second conductor portion are formed of solder. It joins by the 2nd junction part.
  • the second bonding portion is formed to fill a space surrounded by the second electrode, the protrusion structure portion, and the second conductor portion.
  • the projection structure is disposed along the outer periphery of the second electrode in plan view, and surrounds the second bonding portion.
  • the mounting substrate has a height at which a portion where the projection structure overlaps with each other in a plan view is the same height as or lower than a portion joined to the second bonding portion in the second conductor portion.
  • the light emitting device of the present invention can reduce the thermal resistance between the LED chip and the mounting substrate.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the main part of the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of relevant parts of the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the LED chip in the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram of a method of manufacturing the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 5 is an explanatory drawing of the manufacturing method of the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram of a method of manufacturing the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 7 is an explanatory drawing of the manufacturing method of the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the main part of the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic plan view of relevant parts of the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 3 is a schematic plan view of the LED chip in
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of main parts of a first modification of the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a schematic plan view of relevant parts of a second modification of the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 10 is a schematic plan view of an LED chip in a second modified example of the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram of a manufacturing method of the second modified example of the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic plan view of an LED chip in a third modification of the light emitting device of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a schematic cross-sectional view of main parts of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 14 is a schematic plan view of the main part of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic plan view of the LED chip in the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 16 is an explanatory drawing of the manufacturing method of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 17 is an explanatory drawing of the manufacturing method of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 18 is an explanatory drawing of the manufacturing method of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 19 is an explanatory drawing of the manufacturing method of the light emitting device of the embodiment 2;
  • FIG. 20 is a schematic plan view of the main parts of a first modification of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 21 is a schematic plan view of an LED chip in a first modified example of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 22 is an explanatory drawing of the manufacturing method of the first modified example of the light emitting device of the embodiment 2;
  • FIG. 23 is an explanatory diagram of a manufacturing method of the second modified example of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 24 is a schematic plan view of an LED chip in a second modified example of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 25 is a schematic cross-sectional view of main parts of a third modification of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view of main parts of a fourth modified example of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 27 is a schematic cross-sectional view of essential parts of a fifth modification of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 28 is a schematic cross-sectional view of main parts of a sixth modification of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 29 is an explanatory diagram of a manufacturing method of the sixth modified example of the light emitting device of the second embodiment.
  • FIG. 30 is a schematic cross-sectional view of main parts of the light emitting device of the third embodiment.
  • FIG. 31 is an explanatory drawing of the manufacturing method of the light emitting device of the third embodiment.
  • FIG. 32 is a schematic cross-sectional view of a conventional light emitting device.
  • FIG. 33 is a schematic cross-sectional view of a conventional LED device.
  • FIG. 1 is a schematic, schematic cross-sectional view corresponding to the XX cross section of FIG.
  • the light emitting device B1 includes a mounting substrate 2a and an LED chip 1a mounted on the mounting substrate 2a.
  • the mounting substrate 2a includes a support 20, and a first conductor portion 21 and a second conductor portion 22 which are supported by the support 20 and to which the LED chip 1a is electrically connected.
  • the LED chip 1 a includes a substrate 10, a first conductive semiconductor layer 11 formed on the first surface 10 a side of the substrate 10, and a first conductive semiconductor layer 11 formed on the opposite side of the substrate 10. And a second conductivity type semiconductor layer 12. Further, the LED chip 1 a is formed on the first electrode 14 formed on the exposed surface 11 a of the first conductive semiconductor layer 11 opposite to the substrate 10, and on the surface 12 a of the second conductive semiconductor layer 12.
  • the light emitting device B1 protrudes from one side of the surface 12a of the second conductive semiconductor layer 12 to the other side of the surface 22a of the second conductor portion 22 and is in contact with the other side, along the outer periphery of the second electrode 15. And the projection structure part 16 located. More specifically, the light emitting device B1 protrudes from the surface 12a side of the second conductive type semiconductor layer 12 of the LED chip 1a to the surface 22a side of the second conductor portion 22 of the mounting substrate 2a to be a surface 22a of the second conductor portion 22. And a protrusion structure portion 16 located along the outer periphery of the second electrode 15.
  • the first electrode 14 and the first conductor portion 21 are joined by the first joint portion 31 formed of solder, and the second electrode 15 and the second conductor portion 22 are formed of solder. It joins by the 2nd junction part 32 which was carried out.
  • the second bonding portion 32 is formed so as to fill a space 3 surrounded by the second electrode 15, the protrusion structure portion 16, and the second conductor portion 22.
  • the protrusion structure portion 16 is disposed along the outer periphery of the second electrode 15 and surrounds the second bonding portion 32 in a plan view.
  • the mounting substrate 2a has a height at which the portion where the projection structure 16 overlaps in plan view is the same height as or lower than the position where the second conductor portion 22 is joined to the second bonding portion 32.
  • the light emitting device B1 can make each of the first bonding portion 31 and the second bonding portion 32 thinner, and the first bonding portion 31 and the second bonding portion 32 each have the first conductor portion 21 and the second bonding portion 32. It becomes possible to join to each of 2 conductor parts 22 in a field.
  • the light emitting device B1 can reduce the thermal resistance between the LED chip 1a and the mounting substrate 2a.
  • the thickness control of the second bonding portion 32 can be performed by the protrusion structure portion 16, the accuracy of the thickness and size of the second bonding portion 32 can be enhanced, and the thermal resistance is reduced and the heat is reduced. It is possible to reduce the variation in resistance.
  • the thickness of the second bonding portion 32 can be determined only by the thickness of the protrusion structure portion 16, and a protrusion is formed in a portion overlapping the protrusion structure portion 16 in the second conductor portion 22 of the mounting substrate 2a.
  • the variation in the thermal resistance can be reduced.
  • the light emitting device B1 can reduce the variation in the thermal resistance of each product. Thereby, the light emitting device B1 can improve the heat dissipation and the reliability.
  • the “protruding structure portion 16 in plan view” means a shape in which the protruding structure portion 6 is viewed from the thickness direction of the protruding structure portion 6 along the thickness direction of the LED chip 1 a.
  • the protrusion structure portion 16 is formed along the outer periphery of the second electrode 15 in the LED chip 1a, and protrudes on the surface 12a side of the second conductivity type semiconductor layer 12 more than the periphery of the protrusion structure portion 16 in the LED chip 1a. Is preferred. Thereby, in the light emitting device B1, the protrusion structure 16 is in contact with the surface 22a of the second conductor portion 22, and the second bonding portion 32 is surrounded by the second electrode 15, the protrusion structure 16 and the second conductor portion 22. Can be configured to fill the space 3.
  • the mounting substrate 2a in the light emitting device B1 has the surface of the portion of the second conductor 22 overlapping the projection structure 16 flush with the surface of the portion of the second conductor 22 to be bonded to the second bonding portion 32.
  • the thickness of the second bonding portion 32 can be determined only by the thickness of the protrusion structure portion 16, and in the portion overlapping the protrusion structure portion 16 in the second conductor portion 22 of the mounting substrate 2a.
  • the variation in the thickness of the second bonding portion 32 can be further suppressed and the variation in the thermal resistance can be reduced as compared with the case where there is a protrusion.
  • the light emitting device B1 can further increase the accuracy of the thickness and size of the second bonding portion 32, and can reduce the thermal resistance and the variation of the thermal resistance.
  • the solder forming the first bonding portion 31 and the solder forming the second bonding portion 32 are preferably AuSn.
  • the light emitting device B1 uses, for example, SnCuAg, which is a type of lead-free solder other than AuSn, as the solder for forming the first bonding portion 31 and the solder for forming the second bonding portion 32. Heat resistance can be improved. Therefore, for example, in the case of secondary mounting on a printed wiring board or the like, the light emitting device B1 can suppress remelting of the first bonding portion 31 and the second bonding portion 32 during secondary mounting. .
  • the solder for forming the first bonding portion 31 and the solder for forming the second bonding portion 32 are not limited to AuSn, and may be, for example, AuSn, SnAgCu, AuGe, AuSi, PbSn or the like.
  • the LED chip 1a and the mounting substrate 2a are prepared, and then the first step and the second step are sequentially performed.
  • the first bonding portion 31 and the second bonding portion 32 are formed on the surface 21a side of the first conductor portion 21 of the mounting substrate 2a and on the surface 22a side of the second conductor portion 22.
  • the first solder layer 41 and the second solder layer 42 which are the basis of each are formed.
  • AuSn can be adopted, for example.
  • the first solder layer 41 and the second solder layer 42 can be formed by, for example, a vapor deposition method or a plating method.
  • the thicknesses of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are set to the same value.
  • the area of the surface 41 a of the first solder layer 41 is set smaller than the area of the surface 14 a (see FIG. 3) of the first electrode 14.
  • the area of the surface 42 a of the second solder layer 42 is set smaller than the area of the surface 15 a (see FIG. 3) of the second electrode 15.
  • the thicknesses of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are determined by the protrusion amount H1 (see FIG. 6) of the protrusion structure 16 of the LED chip 1a and the second electrode 15 and the first electrode in the thickness direction of the LED chip 1a. It is set so as to be larger by a predetermined thickness ( ⁇ ) than the sum (H1 + H2) of the step H2 (see FIG. 6) with 14.
  • the thicknesses of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are H1 + H2 + ⁇ .
  • the thickness of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 may be set to about 3 ⁇ m. In this case, ⁇ is 1 ⁇ m.
  • the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are preferably formed in the central portion of the region facing the first electrode 14 and the second electrode 15 in the mounting substrate 2a.
  • the second solder layer 42 is disposed on the surface 22 a of the second conductor portion 22 so as to be located inside the vertical projection area of the projection structure 16 and away from the vertical projection area.
  • the vertical projection area of the projection structure 16 means a projection area in the thickness direction of the projection structure 16. That is, the vertical projection area of the projection structure 16 means a vertical projection area in which the projection direction is along the thickness direction of the projection structure 16. In other words, the vertical projection area of the projection structure 16 means a vertical projection area on a plane orthogonal to the thickness direction of the projection structure 16.
  • the first solder layer 41 and the second solder layer 42 have a smaller composition ratio of Au than the eutectic composition (70 at% Au, 30 at% Sn), and a composition that melts at a temperature of 300 ° C. or more and less than 400 ° C. (For example, 60 at% Au, 40 at% Sn) AuSn is preferable.
  • the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are not limited to AuSn, and are formed of a solder whose melting point is lower than that of the mounting substrate 2a and the LED chip 1a.
  • the first barrier layer 51 and the second barrier layer 52 are respectively formed between the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 and the first solder layer 41 and the second solder layer 42.
  • the first barrier layer 51 and the second barrier layer 52 diffuse the metal (for example, Sn or the like) between the first solder layer 41, the second solder layer 42 and the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22.
  • It is a layer which has a function of a diffusion barrier which suppresses that the composition of AuSn fluctuates due to As a material of the 1st barrier layer 51 and the 2nd barrier layer 52, although Pt can be adopted, for example, not only this but Pd etc. can also be adopted.
  • the thicknesses of the first barrier layer 51 and the second barrier layer 52 are set to the same value.
  • the thickness of the first barrier layer 51 and the second barrier layer 52 is preferably set to, for example, about 0.2 ⁇ m.
  • the first barrier layer 51 and the second barrier layer 52 can be formed by, for example, a vapor deposition method or a plating method.
  • first Au layer 61 and a second Au layer 62 on the first solder layer 41 and the second solder layer 42, respectively.
  • first Au layer 61 and the second Au layer 62 are not shown.
  • the first Au layer 61 and the second Au layer 62 are layers provided to suppress the oxidation of Sn in the first solder layer 41 and the second solder layer 42.
  • the thicknesses of the first Au layer 61 and the second Au layer 62 are preferably sufficiently thinner than the thicknesses of the first solder layer 41 and the second solder layer 42, and for example, preferably 0.1 ⁇ m or less.
  • the thickness of the first Au layer 61 and the second Au layer 62 is such that, when the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are melted, Au is thermally diffused to the first solder layer 41 and the second solder layer 42. It is necessary to set so that the 1st conductor part 21, the 2nd conductor part 22, and the 1st electrode 14 and the 2nd electrode 15 may be joined.
  • the thickness of each of the first Au layer 61 and the second Au layer 62 is preferably set, for example, in the range of about 0.05 ⁇ m to 0.1 ⁇ m.
  • the first Au layer 61 and the second Au layer 62 can be formed by, for example, a vapor deposition method, a plating method, or the like.
  • a laminated film of the first barrier layer 51, the first solder layer 41, and the first Au layer 61 is referred to as a first bonding layer 71, and the second barrier layer 52, the second solder layer 42, and the second Au layer 62.
  • the laminated film of the above is referred to as a second bonding layer 72.
  • the first bonding layer 71 may have at least the first solder layer 41, and is not limited to the laminated film, and may be a single layer film.
  • the second bonding layer 72 only needs to include at least the second solder layer 42, and is not limited to the laminated film, and may be a single layer film.
  • the die bonding apparatus includes, for example, a suction holder capable of holding the LED chip 1a by suction, a stage for mounting the mounting substrate 2a, a first heater provided on the stage and capable of heating the mounting substrate 2a, and a suction holder Or the thing of the structure provided with the 2nd heater attached to either of the holders holding an adsorption
  • suction holder is preferable.
  • a suction holder there is a collet or the like.
  • the LED chip 1a and the mounting substrate 2a are opposed to each other.
  • the first electrode 14 and the second electrode 15 of the LED chip 1a and the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 of the mounting substrate 2a are opposed to each other. This means that the LED chip 1a and the mounting substrate 2a are opposed to each other.
  • the first electrode 14 and the second electrode 15 of the LED chip 1a adsorbed and held by the adsorption holder are made to face the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 of the mounting substrate 2a.
  • the first electrode 14 and the second electrode 15 of the LED chip 1a, and the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 of the mounting substrate 2a are formed by the first joint portion 31 formed of solder and solder. It joins by the formed 2nd junction part 32.
  • the first bonding portion 31 may include the first barrier layer 51 in addition to the portion formed by the solder as well as the case formed by only the solder.
  • the second bonding portion 32 may include the second barrier layer 52 in addition to the portion formed by the solder as well as the case formed by only the solder.
  • the first electrode 14 and the second electrode 15 of the LED chip 1a and the first bonding layer 71 and the second bonding layer 72 on the mounting substrate 2a are in contact with each other.
  • the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are melted while performing appropriate heating and pressure.
  • Au diffuses from the first Au layer 61 into the melted solder, and the composition ratio of Au in the melted solder increases.
  • the second solder layer 42 is melted, Au is diffused from the second Au layer 62 into the melted solder, and the composition ratio of Au in the melted solder increases.
  • the second step after melting the first solder layer 41 and the second solder layer 42 as described above, pressure is applied from the LED chip 1 a side so that the projection structure 16 is in contact with the second conductor 22. Then, the molten solder is pushed down and spread laterally to fill the space 3 with solder and then it is solidified by cooling.
  • the second step only heating of the mounting substrate 2a by the first heater may be performed, or heating of the LED chip 1a may be performed by the second heater attached to the collet or the holder holding the collet.
  • the second step in consideration of the bonding between the mounting substrate 2a and the LED chip 1a, it is preferable to perform heating from both the first heater and the second heater.
  • pressurization is performed by applying an appropriate load.
  • the load is preferably set, for example, in a range of about 0.1 to 1 kg / cm 2 with respect to one LED chip 1a.
  • the time for applying the load is preferably set, for example, in the range of about 0.1 to 1 second.
  • the second step is preferably performed in an N 2 gas atmosphere or in a vacuum atmosphere.
  • the melting temperature of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 is preferably lower than the heat resistant temperature of the LED chip 1a.
  • the composition ratio of Au should be the composition ratio near the eutectic composition, for example, the composition ratio of Au is 68 at% to 69 at%. If it exists, the melting temperature will be 300 ° C. or less.
  • the composition of Au The ratio may be 56 at% or more and less than 70 at%.
  • the volume of the second bonding layer 72 formed in the first step is set to be equal to the volume of the space 3 so that the solder forming the second bonding portion 32 does not go out of the space 3 .
  • the melted solder is made such that the protrusion structure portion 16 of the LED chip 1a contacts the surface 22a of the second conductor portion 22 in a state where each of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 is melted. Is pressed down to bond the LED chip 1a and the mounting substrate 2a. Therefore, in the method of manufacturing the light emitting device B1, it is possible to suppress the first electrode 14 and the first conductor portion 21 from becoming unbonded.
  • the protrusion structure portion 16 is in contact with the second conductor portion 22, and the first electrode 14 and the first conductor portion 21 are joined by the first joint portion 31 formed of solder.
  • the electrode 15 and the second conductor portion 22 are joined by the second joining portion 32 formed of solder.
  • the second bonding portion 32 is formed to fill the space 3 surrounded by the second electrode 15, the protrusion structure portion 16, and the second conductor portion 22.
  • the protrusion structure 16 causes the flow of the melted solder along the surface of the LED chip 1a. Suppress.
  • the occurrence of a short circuit due to the solder between the first electrode 14 and the second electrode 15 can be suppressed.
  • the second bonding layer 72 in the method of manufacturing the light emitting device B1, when the area of the second electrode 15 is larger than the area of the first electrode 14, there is a concern that unstable spread is more likely to occur in the second bonding portion 32 than in the first bonding portion 31. There is. Therefore, in the method of manufacturing the light emitting device B1, it is preferable to form the second bonding layer 72 in a predetermined pattern.
  • the pattern of the second bonding layer 72 may be appropriately changed according to the planar shape of the second electrode 15. For example, as shown in FIGS. 5 and 7, it is preferable to use a radial shape that makes it difficult to take in air bubbles. .
  • the entire front end surface of the projection structure 16 is in contact with the surface 22a of the second conductor 22.
  • the entire surface of the end surface of the protrusion structure 16 is caused by the difference between the flatness of the end surface of the protrusion structure 16 and the flatness of the surface 22a of the second conductor 22. In some cases, it may be difficult to contact the surface 22 a of the second conductor portion 22.
  • the light emitting device B1 may have a configuration in which the protrusion structure portion 16 partially contacts the surface 22a of the second conductor portion 22 as long as the parallelism of the LED chip 1a with respect to the mounting substrate 2a is within a desired range.
  • the method of manufacturing the light emitting device B1 by increasing the load applied in the second step, it is possible to reduce the difference between the flatness of the tip end surface of the projection structure 16 and the flatness of the surface 22a of the second conductor 22. Thus, the contact area between the projection structure 16 and the second conductor 22 can be increased.
  • the projection structure 16 when the projection structure 16 is formed of, for example, a metal, the projection structure 16 may be deformed so as to be compressed if the load applied in the second step is increased. As a result, the contact area between the projection structure 16 and the second conductor 22 can be increased.
  • the first Au layer 61 and the second Au layer 62 on the first solder layer 41 and the second solder layer 42, respectively, in the first step.
  • the bondability can be evaluated, for example, by die shear strength.
  • the die shear strength is a force necessary to push the LED chip 1a, which is a die bonded to the mounting substrate 2a, parallel to the bonding surface.
  • the die shear strength can be measured, for example, by a die shear tester or the like.
  • the manufacturing becomes easier as compared to the case where the first bonding layer 71 and the second bonding layer 72 are formed on the LED chip 1a side.
  • the components of the light emitting device B1 will be described in detail below.
  • the mounting substrate 2a is a substrate on which the LED chip 1a is mounted. "Mounting” is a concept including arranging and mechanically connecting and electrically connecting the LED chips 1a. For this reason, the mounting substrate 2a has a function of mechanically holding the LED chip 1a and a function of forming a wire for supplying power to the LED chip 1a.
  • the mounting substrate 2 a includes a first conductor portion 21 and a second conductor portion 22 as wiring.
  • the mounting substrate 2a is configured to be able to mount one LED chip 1a.
  • the mounting substrate 2a does not specifically limit the number of mountable LED chips 1a.
  • the mounting substrate 2a may be configured to be able to mount a plurality of LED chips 1a.
  • the light emitting device B1 may have a configuration in which a plurality of LED chips 1a are connected in series, may have a configuration in which they are connected in parallel, or may have a configuration in which they are connected in series and parallel. .
  • the mounting substrate 2 a is configured such that the surface 21 a of the first conductor portion 21 and the surface 22 a of the second conductor portion 22 are aligned on one plane.
  • the support 20 has a function of supporting the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 and a function of electrically insulating the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22.
  • the support 20 preferably has a function as a heat sink for efficiently transferring the heat generated in the LED chip 1 a to the outside. Therefore, the support 20 is preferably made of a material having high thermal conductivity.
  • the support 20 can be made of, for example, an aluminum nitride substrate.
  • the support 20 is not limited to the aluminum nitride substrate, but may be, for example, a sapphire substrate, a silicon carbide substrate, or the like.
  • the support 20 may have a configuration in which an electrical insulating layer is formed on the surface of a silicon substrate, or may have a configuration in which an electrical insulating layer made of an appropriate material is formed on the surface of a metal plate.
  • the material of the metal plate is preferably a metal having a high thermal conductivity.
  • a material of the metal plate for example, copper, aluminum, silver, iron, aluminum alloy, phosphor bronze, copper alloy, nickel alloy, Kovar, etc. can be adopted.
  • SiO 2 , Si 3 N 4 or the like can be adopted as the material of the electrical insulating layer formed on the surface of the silicon substrate.
  • the support 20 is formed in a flat plate shape, and the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 are formed on the first surface 20a orthogonal to the thickness direction of the support 20.
  • the thickness of the first conductor portion 21 and the thickness of the second conductor portion 22 are set to the same value.
  • the shape of the support 20 is not limited to a flat plate, and for example, a recess for housing the LED chip 1a may be formed on one surface.
  • the first conductor is formed on the inner bottom surface of the recess.
  • the portion 21 and the second conductor portion 22 may be formed.
  • the outer peripheral shape of the support 20 is rectangular.
  • the outer peripheral shape of the support 20 is not limited to a rectangular shape, and may be, for example, a polygonal shape other than a rectangular shape, a circular shape, or the like.
  • the first conductor portion 21 is a conductive layer to which the first electrode 14 of the LED chip 1a is electrically connected.
  • the second conductor portion 22 is a conductive layer to which the second electrode 15 of the LED chip 1a is electrically connected.
  • the first conductor section 21 and the second conductor part 22, for example, can be constituted by a laminated film of a Ti film 21 1, 22 1 and the Pt film 21 2, 22 2 and the Au film 21 3, 22 3.
  • the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 are not limited thereto, for example, a laminated film of an Al film, a Ni film, a Pd film and an Au film, a laminated film of a Ni film and an Au film, a Cu film and a Ni film.
  • a laminated film of a film and an Au film can be employed.
  • the uppermost layer farthest from the support 20 is formed of Au, and the lowermost layer closest to the support 20 is in close contact with the support 20 It is preferable that it is formed of a highly elastic material.
  • the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 are not limited to the laminated film, and may be formed of a single layer film.
  • the mounting substrate 2a is formed with the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 such that the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 are spatially separated.
  • the groove 23 is formed between the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 in the mounting substrate 2 a.
  • the inner surface of the groove 23 is formed of a part of the first surface 20 a of the support 20 and the opposing surfaces of the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22.
  • the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 are formed on the first surface 20 a of the support 20 with the same thickness.
  • the mounting substrate 2 a is configured such that the surface 21 a of the first conductor portion 21 and the surface 22 a of the second conductor portion 22 are aligned on one plane.
  • the planar size of the mounting substrate 2a is preferably larger than the chip size of the LED chip 1a.
  • the chip size of the LED chip 1a is not particularly limited.
  • the chip size is 0.4 mm ⁇ (0.4 mm ⁇ 0.4 mm) or 0.6 mm ⁇ (0.6 mm ⁇ 0.6 mm) or 0.8 mm ⁇ (0.8 mm ⁇ 0. 0).
  • the thing of 8 mm) or 1 mm ⁇ (1 mm ⁇ 1 mm) can be used.
  • the planar shape of the LED chip 1a is not limited to the square shape, and may be, for example, a rectangular shape. When the planar shape of the LED chip 1a is rectangular, for example, a chip with a chip size of 0.5 mm ⁇ 0.24 mm can be used as the LED chip 1a.
  • the first electrode 14 and the second electrode 15 are provided on one side in the thickness direction of the LED chip 1a.
  • the LED chip 1a can be flip chip mounted on the mounting substrate 2a.
  • the first conductive semiconductor layer 11 and the second conductive semiconductor layer 12 are formed in order from the side closer to the first surface 10a.
  • the LED chip 1 a includes the semiconductor multilayer film 19 including the first conductive semiconductor layer 11 and the second conductive semiconductor layer 12.
  • the first conductive semiconductor layer 11 is formed of an n-type semiconductor layer
  • the second conductive semiconductor layer 12 is formed of a p-type semiconductor layer.
  • the first conductive semiconductor layer 11 may be formed of a p-type semiconductor layer
  • the second conductive semiconductor layer 12 may be formed of an n-type semiconductor layer.
  • the substrate 10 has a function of supporting the semiconductor multilayer film 19.
  • the semiconductor multilayer film 19 can be formed by an epitaxial growth method.
  • Epitaxial growth methods include, for example, crystals such as metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE), hydride vapor phase epitaxy (HVPE), molecular beam epitaxy (MBE), etc.
  • the growth method can be adopted.
  • the semiconductor multilayer film 19 may have impurities such as hydrogen, carbon, oxygen, silicon, iron and the like which are inevitably mixed in forming the semiconductor multilayer film 19.
  • the substrate 10 can be configured of a crystal growth substrate when forming the semiconductor multilayer film 19.
  • the LED chip 1a is composed of a blue LED chip that emits blue light.
  • a GaN substrate can be adopted as the substrate 10, for example.
  • the substrate 10 may be a substrate formed of a material capable of efficiently transmitting light emitted from the semiconductor multilayer film 19, and is not limited to a GaN substrate, and for example, a sapphire substrate or the like can be adopted.
  • the substrate 10 is preferably a substrate transparent to the light emitted from the semiconductor multilayer film 19.
  • the first conductive semiconductor layer 11 and the second conductive semiconductor layer 12 are formed on the first surface 10 a side of the substrate 10.
  • the second surface 10b of the substrate 10 preferably constitutes a light extraction surface.
  • the LED chip 1 a may have a configuration in which the semiconductor multilayer film 19 includes a buffer layer (not shown) between the substrate 10 and the first conductive semiconductor layer 11.
  • the LED chip 1 a does not particularly limit the material and the emission color of the semiconductor multilayer film 19. That is, the LED chip 1a is not limited to the blue LED chip, but may be, for example, a purple LED chip, an ultraviolet LED chip, a red LED chip, a green LED chip, or the like.
  • the semiconductor multilayer film 19 preferably includes the light emitting layer 13 between the first conductive semiconductor layer 11 and the second conductive semiconductor layer 12.
  • the light emitted from the semiconductor multilayer film 19 is the light emitted from the light emitting layer 13, and the light emission wavelength is defined by the material of the light emitting layer 13.
  • the light emitting layer 13 preferably has a single quantum well structure or a multiple quantum well structure, but is not limited thereto.
  • a double heterostructure may be configured by the first conductive semiconductor layer 11, the light emitting layer 13, and the second conductive semiconductor layer 12.
  • the first conductive semiconductor layer 11 is not limited to a single layer structure, and may have a multilayer structure.
  • the second conductive semiconductor layer 12 is not limited to a single layer structure, and may have a multilayer structure.
  • the second conductivity type semiconductor layer 12 can have, for example, a multilayer structure configured of a p-type electron block layer, a p-type semiconductor layer, and a p-type contact layer.
  • the p-type semiconductor layer is a layer for transporting holes to the light emitting layer 13.
  • the p-type electron blocking layer is a layer for suppressing an electron that has not been recombined with the hole in the light emitting layer 13 from leaking (overflowing) to the p-type semiconductor layer side.
  • the p-type electron blocking layer is preferably set to have a higher band gap energy than the p-type semiconductor layer and the light emitting layer.
  • the p-type contact layer is a layer provided to lower the contact resistance with the second electrode 15 and obtain a good ohmic contact with the second electrode 15.
  • the p-type electron blocking layer and the p-type semiconductor layer can be composed of, for example, AlGaN layers having different compositions.
  • the p-type contact layer can be formed of, for example, a p-type GaN layer.
  • the LED chip 1a is removed by etching a part of the semiconductor multilayer film 19 from the surface 19a side of the semiconductor multilayer film 19 to the middle of the first conductive type semiconductor layer 11.
  • the LED chip 1 a has a mesa structure formed by etching a part of the semiconductor multilayer film 19.
  • a step is formed between the surface 12 a of the second conductive semiconductor layer 12 and the surface 11 a of the first conductive semiconductor layer 11.
  • the first electrode 14 is formed on the exposed surface 11 a of the first conductive semiconductor layer 11
  • the second electrode 15 is formed on the surface 12 a of the second conductive semiconductor layer 12. .
  • the LED chip 1a When the conductivity type (first conductivity type) of the first conductivity type semiconductor layer 11 is n-type and the conductivity type (second conductivity type) of the second conductivity type semiconductor layer 12 is p-type, the LED chip 1a The first electrode 14 and the second electrode 15 constitute a negative electrode and a positive electrode, respectively. In the LED chip 1a, when the first conductivity type is p-type and the second conductivity type is n-type, the first electrode 14 and the second electrode 15 constitute a positive electrode and a negative electrode, respectively.
  • the area of the surface 12a of the second conductive semiconductor layer 12 be larger than the area of the surface 11a of the first conductive semiconductor layer 11.
  • the protrusion structure portion 16 is formed along the outer periphery of the second electrode 15 and protrudes on the surface 12 a side of the second conductive semiconductor layer 12.
  • the second electrode 15 is larger than the first electrode 14, and the projection structure 16 is formed over the entire periphery of the outer periphery of the second electrode 15.
  • the light emitting device B1 can further suppress the occurrence of a short circuit between the second electrode 15 and the first electrode 14 due to the solder forming the second bonding portion 32 at the time of manufacture.
  • the light emitting device B1 can improve the reproducibility of the shape of the second bonding portion 32, and can reduce the variation in thermal resistance.
  • the light emitting device B1 can manage the thickness of the second bonding portion 32 by the protrusion structure portion 16, the second electrode 15 and the second electrode 15 having a large heat dissipation area are not affected by the thickness of the first bonding portion 31. It is possible to increase the accuracy of the thickness and size of the second bonding portion 32 bonding the two conductor portions 22 and to reduce the thermal resistance and the variation of the thermal resistance.
  • the projection structure 16 is preferably formed along the outer periphery of the second electrode 15, and the width W1 (see FIG. 6) is preferably constant.
  • the light emitting device B1 can suppress the occurrence of a short circuit due to the solder between the second electrode 15 and the first electrode 14 while increasing the contact area between the second electrode 15 and the second conductivity type semiconductor layer 12. It becomes possible.
  • the width W1 of the projection structure 16 is preferably set, for example, in the range of about 5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the second electrode 15 is preferably formed so as to cover substantially the entire surface 12a of the second conductive semiconductor layer 12.
  • the substantially entire surface 12 a of the second conductivity type semiconductor layer 12 is not limited to the entire surface 12 a.
  • the LED chip 1a includes the insulating film 18 described later, and the outer peripheral portion of the surface 12a of the second conductive semiconductor layer 12 is covered by the insulating film 18, the LED chip 1a substantially covers the surface 12a of the second conductive semiconductor layer 12
  • the entire surface means a portion of the surface 12 a of the second conductivity type semiconductor layer 12 which is not covered by the insulating film 18.
  • the second electrode 15 is preferably formed to cover the surface 12a of the second conductive semiconductor layer 12 in a planar manner.
  • the light emitting device B1 can improve the heat dissipation.
  • the thickness of the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 be larger than the distance between the second electrode 15 and the second conductor portion 22.
  • the distance between the second electrode 15 and the second conductor portion 22 means the distance between the central portion of the surface 15 a (see FIG. 6) of the second electrode 15 and the surface 22 a of the second conductor portion 22.
  • the distance between the second electrode 15 and the second conductor portion 22 can be determined by the protrusion amount H1 of the protrusion structure portion 16. In other words, the distance between the second electrode 15 and the second conductor portion 22 is substantially the same as the protrusion amount H1 of the protrusion structure portion 16.
  • the side surface of the second conductor portion 22 can function as a solder guiding portion for guiding the protruding solder toward the first surface 20a side of the support 20 at the time of manufacture.
  • the light emitting device B1 can suppress the occurrence of a short circuit between the second electrode 15 and the first electrode 14 due to the solder protruding from the space 3.
  • the first surface 20 a of the support 20 preferably has lower solder wettability than the side surfaces of the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22.
  • the LED chip 1a preferably includes the insulating film 18 formed on the surface 12a of the second conductive semiconductor layer 12 so as to surround the contact region of the second electrode 15 with the second conductive semiconductor layer 12 .
  • the second electrode 15 is formed across the surface 12 a of the second conductive semiconductor layer 12 and the surface of the insulating film 18, and the second conductive semiconductor of the second electrode 15 than the central portion
  • the outer peripheral portion protruding in the direction away from the layer 12 doubles as the projection structure 16.
  • the insulating film 18 is a silicon oxide film.
  • the insulating film 18 may be an electrical insulating film. Therefore, the material of the insulating film 18 may be any material having electrical insulation, and is not limited to SiO 2 , and, for example, Si 3 N 4 , Al 2 O 3 , TiO 2 , Ta 2 O 5 , ZrO 2 , Y 2 O 3 , CeO 2 , Nb 2 O 5 or the like can be employed.
  • the thickness of the insulating film 18 is set to, for example, 1 ⁇ m, but is not particularly limited.
  • the insulating film 18 can be formed by, for example, a chemical vapor deposition (CVD) method, a vapor deposition method, a sputtering method, or the like.
  • the insulating film 18 is not limited to a single layer film, and may be a multilayer film.
  • the multilayer film provided as the insulating film 18 may be formed of a dielectric multilayer film for reflecting light generated in the semiconductor multilayer film 19.
  • the insulating film 18 is formed across the surface 19a of the mesa structure (the surface 12a of the second conductivity type semiconductor layer 12), the side surface 19c, and the surface 11a of the first conductivity type semiconductor layer 11. Is preferred.
  • the portion of the insulating film 18 formed on the surface 11 a of the first conductive semiconductor layer 11 is formed in a pattern surrounding the contact region of the first electrode 14 with the first conductive semiconductor layer 11. Is preferred.
  • the insulating film 18 preferably has a function as a passivation film (passivation film) for protecting the function of the semiconductor multilayer film 19, and SiO 2 or Si 3 N 4 is preferable as the material thereof.
  • the light emitting device B1 can improve the reliability.
  • the contact between the first electrode 14, the second electrode 15, and the first conductive semiconductor layer 11 and the second conductive semiconductor layer 12 be an ohmic contact.
  • Ohmic contact means that there is no rectification of the current generated due to the direction of applied voltage among the contacts of the first electrode 14 and the second electrode 15 with the first conductive semiconductor layer 11 and the second conductive semiconductor layer 12.
  • the ohmic contact preferably has a substantially linear current-voltage characteristic, and more preferably a linear one. Also, the ohmic contact preferably has a lower contact resistance.
  • the current passing through the interface between the first electrode 14 and the first conductivity type semiconductor layer 11 overcomes the Schottky barrier, and the shot current It is considered to be the sum of the tunnel current passing through the key barrier.
  • the current passing through the interface between the second electrode 15 and the second conductivity type semiconductor layer 12 overcomes the Schottky barrier and thermionic emission current and the Schottky It is considered to be the sum of the tunnel current passing through the barrier.
  • an ohmic contact is approximately realized when the tunnel current is dominant. It is thought that
  • the first electrode 14 includes an electrode layer (first connecting electrode layer) 14 1, the electrode layer (first pad electrode layer) includes a 14 2. Electrode layer 14 1 in order to obtain an ohmic contact with the first conductive semiconductor layer 11 is formed on the surface 11a of the first conductivity type semiconductor layer 11. Electrode layer 14 2, for bonding the mounting substrate 2a through a first joint portion 31 is formed so as to cover the electrode layer 14 1. Electrode layers 14 1, for example, can be formed by forming a film by vapor deposition or the like Al film on the surface 11a of the first conductivity type semiconductor layer 11. Electrode layer 14 2, for example, can be constituted by a laminated film of a Ti film and an Au film. Electrode layer 14 2, for example, can be formed by vapor deposition or the like. The first electrode 14 is not particularly limited to the layer structure, for example, the first electrode 14 may be composed of whole shape only by the electrode layer 14 1, and the electrode layer 14 1 and the electrode layer 14 2 May be provided with another electrode layer.
  • the second electrode 15 includes the electrode layer (second connecting electrode layer) 15 1, and the electrode layer (second pad electrode layer) 15 2. Electrode layer 15 1 in order to obtain the second conductivity type semiconductor layer 12 and the ohmic contact is formed on the surface 12a of the second conductivity type semiconductor layer 12. Electrode layer 15 2, for bonding the mounting substrate 2a via the second joint portion 32 is formed so as to cover the electrode layer 15 1. Electrode layers 15 1, for example, can be formed by forming a film by vapor deposition or the like laminated film of Ni film and Ag film on the surface 12a of the second conductivity type semiconductor layer 12. Electrode layer 15 2, for example, can be constituted by a laminated film of a Ti film and an Au film.
  • Electrode layer 15 2 can be formed by vapor deposition or the like.
  • the second electrode 15 is not particularly limited to the layer structure, for example, the second electrode 15 may be composed of whole shape only by the electrode layer 15 1, and the electrode layer 15 1 and the electrode layer 15 2 May be provided with another electrode layer.
  • Electrode layer 15 2 that are formed across the electrode layer 15 1 of the surface insulating film 18 surface of the preferred.
  • an outer peripheral portion of the second electrode 15 which protrudes in a direction away from the second conductive semiconductor layer 12 more than the central portion also serves as the projection structure 16.
  • the light emitting device B1 can increase the bonding area between the LED chip 1a and the mounting substrate 2a, thereby reducing the thermal resistance, and the heat generated by the semiconductor multilayer film 19 of the LED chip 1a It becomes easy to transmit to the mounting substrate 2 a side through the projection structure 16. Therefore, the light emitting device B1 can improve heat dissipation.
  • the second bonding layer 72 (see FIGS. 4 and 6) has a larger amount of solder than the first bonding layer 71 (see FIGS. 4 and 6), and , The change in thickness in the second step is large.
  • the second bonding layer 72 is more likely to depress the melted solder than the first bonding layer 71, and the thickness variation of the second bonding layer 72, etc. Because of this, the solder may protrude from the space 3.
  • the distance L2 between the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 is preferably wider than the distance L1 between the first electrode 14 and the second electrode 15.
  • the light emitting device B1 does not change the shapes of the first electrode 14 and the second electrode 15 of the LED chip 1a, and prevents the short circuit between the first electrode 14 and the second electrode 15 while the space 3 is formed. It becomes possible to absorb the solder which has run off from the grooves 23.
  • the first conductor in the second conductor portion 22 is set such that the distance L2 between the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 is wider than the distance L1 between the first electrode 14 and the second electrode 15 It is preferable that the end on the side of the portion 21 be recessed from the end on the side of the first electrode 14 in the second electrode 15. Thereby, in the configuration in which the second electrode 15 of the LED chip 1a is larger than the first electrode 14, for example, the light emitting device B1 does not change the shapes of the first electrode 14 and the second electrode 15 of the LED chip 1a. It is possible to absorb the solder protruding from the space 3 by the groove 23 while preventing a short circuit between the first electrode 14 and the second electrode 15.
  • the thickness of the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 is preferably larger than the distance between the second electrode 15 and the second conductor portion 22.
  • the light emitting device B1 can further suppress the occurrence of a short circuit between the second electrode 15 and the first electrode 14 due to the solder that has come out of the space 3.
  • the second bonding portion 32 preferably includes a second barrier layer 52 which is a barrier layer formed on the surface 22 a of the second conductor portion 22 in addition to the portion formed of the solder.
  • the second barrier layer 52 has a function of a diffusion barrier.
  • the second bonding portion 32 is preferably formed such that the second barrier layer 52 is separated from the protrusion structure 16 inside the protrusion structure 16.
  • a portion formed of solder is a portion of the surface 22a of the second conductor portion 22 where the second barrier layer 52 is not formed, and the surface and the side surface of the second barrier layer 52. It is preferably formed to cover.
  • the light emitting device B1 can suppress solder corrosion caused by the heat history in the mounting process, and stabilize the mechanical characteristics, the electrical characteristics, the chemical characteristics, and the like of the second bonding portion 32. As a result, the bonding reliability of the second bonding portion 32 can be improved.
  • the LED chip 1a includes the insulating film 18 formed on the surface 12a of the second conductivity type semiconductor layer 12 so as to surround the contact region of the second electrode 15 with the second conductivity type semiconductor layer 12.
  • the light emitting device B ⁇ b> 1 may be configured such that the insulating film 18 doubles as the protrusion structure 16 as a first modification.
  • the thickness of the insulating film 18 may be set larger than the thickness of the second electrode 15.
  • the structure of the LED chip 1a can be simplified and the manufacturing process can be simplified, and cost reduction can be achieved.
  • the protrusion amount of the protrusion structure portion 16 can be a difference between the film thickness of the insulating film 18 and the thickness of the second electrode 15, so the protrusion structure portion 16 It is possible to improve the accuracy of the protrusion amount of
  • FIG. 9 is a schematic plan view of a light emitting device B2 according to a second modification of the light emitting device B1 according to this embodiment.
  • the light emitting device B2 has substantially the same basic configuration as the light emitting device B1.
  • the shapes of the first electrode 14 and the second electrode 15 in the LED chip 1b see FIG. 10
  • the shapes of the first conductor 21 and the second conductor 22 in the mounting substrate 2b see FIG. 11
  • It is only different from the light emitting device B1. Therefore, detailed description of the light emitting device B2 is omitted.
  • the same components as those of the light emitting device B1 are denoted by the same reference numerals.
  • the LED chip 1 b is smaller in chip size than the LED chip 1 a (see FIGS. 1 and 3).
  • the surface 11a of the first conductive type semiconductor layer 11 is exposed at each of the four corners of the semiconductor multilayer film 19, and the first electrode 14 is formed on each surface 11a.
  • the LED chip 1 a includes four first electrodes 14.
  • the surface 11a of the first conductive type semiconductor layer 11 is exposed at one of four corners of the semiconductor multilayer film 19, and the first electrode 14 is formed on the surface 11a. is there. Therefore, in the LED chip 1b, the shape of the second electrode 15 is different from that of the LED chip 1a.
  • FIG. 12 is a schematic bottom view of an LED chip 1c in a third modification of the light emitting device B1 according to this embodiment.
  • the third modification of the light emitting device B1 is different from the LED chip 1a in the shapes of the first electrode 14 and the second electrode 15 in the LED chip 1c.
  • a mounting substrate (not shown) in which the shapes and the like of the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 in the mounting substrate 2a are changed In the point of providing the Therefore, the detailed description of the third modification of the light emitting device B1 will be omitted.
  • the LED chip 1c is smaller in chip size than the LED chip 1a (see FIGS. 1 and 3) and larger than the LED chip 1b (see FIGS. 9 and 10).
  • the surface 11a of the first conductivity type semiconductor layer 11 is exposed at two of four corners of the semiconductor multilayer film 19, and the first electrode 14 is formed on each surface 11a. Therefore, the LED chip 1c includes two first electrodes 14, and the shape of the second electrode 15 is different from that of the LED chips 1a and 1b.
  • FIG. 13 is a schematic schematic cross-sectional view corresponding to the XX cross section of FIG.
  • the same components as those of the light emitting device B1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description will be appropriately omitted.
  • the light emitting device B3 includes a mounting substrate 2d and an LED chip 1d mounted on the mounting substrate 2d.
  • the mounting substrate 2 d includes a support 20, and a first conductor portion 21 and a second conductor portion 22 which are supported by the support 20 and to which the LED chip 1 d is electrically connected.
  • the LED chip 1 d includes a substrate 10, a first conductive semiconductor layer 11 formed on the first surface 10 a side of the substrate 10, and a first conductive semiconductor layer 11 formed on the opposite side to the substrate 10. And a second conductivity type semiconductor layer 12.
  • the LED chip 1 d is formed on the first electrode 14 formed on the exposed surface 11 a of the first conductive semiconductor layer 11 opposite to the substrate 10 and on the surface 12 a of the second conductive semiconductor layer 12.
  • the light emitting device B3 protrudes from one of the surface 12a side of the second conductive semiconductor layer 12 and the surface 22a of the second conductor portion 22 to the other side and is in contact with the other side, and along the outer periphery of the second electrode 15 And the projection structure part 16 located.
  • the first electrode 14 and the first conductor portion 21 are joined by the first joint portion 31 formed of solder, and the second electrode 15 and the second conductor portion 22 are formed of solder. It joins by the 2nd junction part 32 which was carried out.
  • the second bonding portion 32 is formed so as to fill a space 3 surrounded by the second electrode 15, the protrusion structure portion 16, and the second conductor portion 22.
  • the protrusion structure portion 16 is disposed along the outer periphery of the second electrode 15 and surrounds the second bonding portion 32 in a plan view. Only the first bonding portion 31 is interposed between the LED chip 1 a and the first conductor portion 21. Therefore, the light emitting device B3 can make each of the first bonding portion 31 and the second bonding portion 32 thinner, and the first bonding portion 31 and the second bonding portion 32 respectively have the first conductor portion 21 and the second bonding portion 32. It becomes possible to join to each of 2 conductor parts 22 in a field. Thus, the light emitting device B3 can reduce the thermal resistance between the LED chip 1d and the mounting substrate 2d.
  • the light emitting device B3 can manage the thickness of the second bonding portion 32 by the projection structure 16, accuracy in the thickness and size of the second bonding portion 32 can be improved, and the thermal resistance can be reduced and the heat can be reduced. It is possible to reduce the variation in resistance. In short, the light emitting device B3 can reduce the variation in the thermal resistance of each product. Thus, the light emitting device B3 can improve the heat dissipation and the reliability.
  • the “protruding structure portion 16 in plan view” means a shape in which the protruding structure portion 6 is viewed from the thickness direction of the protruding structure portion 6 along the thickness direction of the LED chip 1 d.
  • the protrusion structure portion 16 is formed in the second conductor portion 22 along the outer periphery of the second electrode 15, and protrudes on the surface 22a side of the second conductor portion 22 more than the periphery of the protrusion structure portion 16 in the mounting substrate 2d. Is preferred.
  • the protrusion structure 16 is in contact with the surface 15a of the second electrode 15, and the second bonding portion 32 is surrounded by the second electrode 15, the protrusion structure 16, and the second conductor 22.
  • the configuration can be such that the space 3 is filled.
  • the LED chip 1d and the mounting substrate 2d are prepared, and then the first step and the second step are sequentially performed.
  • a first bonding portion 31 and a second bonding portion 32 are provided on the surface 21a side of the first conductor portion 21 of the mounting substrate 2d and on the surface 22a side of the second conductor portion 22, a first bonding portion 31 and a second bonding portion 32 are provided.
  • the first solder layer 41 and the second solder layer 42 which are the basis of each are formed.
  • AuSn can be adopted, for example.
  • the first solder layer 41 and the second solder layer 42 can be formed by, for example, a vapor deposition method or a plating method.
  • the thicknesses of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are set to the same value.
  • the area of the surface 41 a of the first solder layer 41 is set smaller than the area of the surface 14 a (see FIG. 15) of the first electrode 14.
  • the area of the surface 42 a of the second solder layer 42 is set smaller than the area of the surface 15 a (see FIG. 15) of the second electrode 15.
  • the thicknesses of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are determined by the amount H11 (see FIG. 18) of protrusion of the protrusion structure 16 from the surface 22a of the second conductor 22 and the second in the thickness direction of the LED chip 1d. It is set so as to be larger than the sum (H11 + H2) of the step H2 (see FIG. 18) between the electrode 15 and the first electrode 14 by a predetermined thickness ( ⁇ ).
  • the thicknesses of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are H11 + H2 + ⁇ .
  • the thicknesses of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 may be set to about 3 ⁇ m. In this case, ⁇ is 1 ⁇ m.
  • the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are preferably formed in the central portion of the region facing the first electrode 14 and the second electrode 15 in the mounting substrate 2 d.
  • the second solder layer 42 is disposed on the surface 22 a of the second conductor portion 22 so as to be positioned on the inner side of the projection structure 16 and away from the projection structure 16 in a plan view.
  • the first barrier layer 51 and the second barrier layer 52 are respectively formed between the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 and the first solder layer 41 and the second solder layer 42. preferable.
  • first step it is preferable to form a first Au layer 61 and a second Au layer 62 on the first solder layer 41 and the second solder layer 42, respectively.
  • first bonding layer 71 a laminated film of the first barrier layer 51, the first solder layer 41, and the first Au layer 61
  • second barrier layer 52, the second solder layer 42, and the second Au layer 62 a laminated film of the above is referred to as a second bonding layer 72.
  • the first bonding layer 71 may have at least the first solder layer 41, and is not limited to the laminated film, and may be a single layer film.
  • the second bonding layer 72 only needs to include at least the second solder layer 42, and is not limited to the laminated film, and may be a single layer film.
  • the die bonding apparatus includes, for example, a suction holder capable of holding the LED chip 1d by suction, a stage for mounting the mounting substrate 2d, a first heater provided on the stage and capable of heating the mounting substrate 2d, and a suction holder Or the thing of the structure provided with the 2nd heater attached to either of the holders holding an adsorption
  • suction holder is preferable.
  • a suction holder there is a collet or the like.
  • the LED chip 1d and the mounting substrate 2d are opposed to each other.
  • the first electrode 14 and the second electrode 15 of the LED chip 1 d suctioned and held by the suction holder are made to face the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 of the mounting substrate 2 d.
  • the first electrode 14 and the second electrode 15 of the LED chip 1 d and the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 of the mounting substrate 2 d are formed by the first joint portion 31 formed of solder and solder It joins by the formed 2nd junction part 32.
  • the first electrode 14 and the second electrode 15 of the LED chip 1 d and the first bonding layer 71 and the second bonding layer 72 on the mounting substrate 2 d are in contact with each other in a superimposed state
  • the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are melted while performing appropriate heating and pressure.
  • pressure is applied from the LED chip 1 d side so that the projection structure 16 is in contact with the second electrode 15.
  • the molten solder is pushed down and spread laterally to fill the space 3 with solder and then it is solidified by cooling.
  • the volume of the second bonding layer 72 formed in the first step is set to be equal to the volume of the space 3 so that the solder forming the second bonding portion 32 does not go out of the space 3 .
  • the melted solder is made such that the protrusion structure 16 of the mounting substrate 2d contacts the surface 15a of the second electrode 15 in a state in which each of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 is melted.
  • the LED chip 1d and the mounting substrate 2d are bonded by pressing down. Therefore, in the method of manufacturing the light emitting device B3, it is possible to suppress the first electrode 14 and the first conductor portion 21 from becoming unbonded.
  • the protrusion structure portion 16 is in contact with the second electrode 15, and the first electrode 14 and the first conductor portion 21 are joined by the first joint portion 31 formed of solder. 15 and the second conductor portion 22 are joined by the second joint portion 32 formed of solder.
  • the second bonding portion 32 is formed so as to fill the space 3 surrounded by the second electrode 15, the protrusion structure portion 16, and the second conductor portion 22. It is possible to In the method of manufacturing the light emitting device B3, when the molten solder of the second bonding layer 72 is pushed down and spread in the lateral direction, the protrusion structure 16 causes the flow of the molten solder along the surface of the LED chip 1d.
  • the second bonding layer 72 in a predetermined pattern.
  • the pattern of the second bonding layer 72 may be appropriately changed according to the planar shape of the second electrode 15. For example, as shown in FIG. 17 and FIG. 19, it is preferable to use a radial shape that makes it difficult to take in air bubbles. .
  • the manufacturing method of light-emitting device B3 it is preferable to apply a load so that the whole surface of the front-end
  • the LED chip 1d is entirely covered with the tip surface of the protrusion structure 16 due to the difference between the flatness of the tip surface of the protrusion structure 16 and the flatness on the LED chip 1d side. Sometimes it is difficult to get in touch with the side. In the example of FIG.
  • the light emitting device B3 may be configured such that the projection structure 16 partially contacts the surface 15a of the second electrode 15 as long as the parallelism of the LED chip 1d with respect to the mounting substrate 2d is within a desired range.
  • the method of manufacturing the light emitting device B3 by increasing the load applied in the second step, it is possible to reduce the difference between the flatness of the tip end surface of the protrusion structure 16 and the flatness on the LED chip 1d side.
  • the contact area between the portion 16 and the second electrode 15 can be increased.
  • the projection structure 16 when the projection structure 16 is formed of, for example, a metal, the projection structure 16 can be deformed so as to be compressed if the load applied in the second step is increased. Become.
  • the contact area between the projection structure 16 and the second electrode 15 can be increased.
  • the first Au layer 61 and the second Au layer 62 on the first solder layer 41 and the second solder layer 42, respectively, in the first step.
  • the method of manufacturing the light emitting device B3 it is possible to suppress the oxidation of Sn in the first solder layer 41 and the second solder layer 42 before the second step, and the LED chip 1d and the mounting substrate 2d It is possible to improve the bondability of the
  • the protrusion structure 16 is formed on the LED chip 1a.
  • the light emitting device B3 of the present embodiment is different in that the projection structure 16 is formed on the mounting substrate 2d.
  • the mounting substrate 2 d is substantially the same as the mounting substrate 2 a in the light emitting device B 1 of the first embodiment, and is different in that the protrusion structure portion 16 is provided.
  • the mounting substrate 2 d includes the support 20, the first conductor portion 21, the second conductor portion 22, and the protrusion structure portion 16.
  • the mounting substrate 2 d is formed with the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 such that the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 are spatially separated.
  • the groove 23 is formed between the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22.
  • the inner surface of the groove 23 is formed of a part of the first surface 20 a of the support 20 and the opposing surfaces of the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22.
  • the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 are formed on the first surface 20 a of the support 20 with the same thickness.
  • the mounting substrate 2d is configured such that the surface 21a of the first conductor portion 21 and the surface 22a of the second conductor portion 22 are aligned on one plane.
  • the protrusion structure portion 16 is formed in a shape along the outer periphery of the second electrode 15 in the second conductor portion 22, and protrudes on the surface 22 a side of the second conductor portion 22.
  • the mounting substrate 2 d includes a protrusion structure portion 17 surrounding the first bonding portion 31. The protrusion structure portion 17 protrudes from the surface 21 a of the first conductor portion 21.
  • the LED chip 1d has substantially the same configuration as the LED chip 1a (see FIGS. 1 and 3), and is different from the LED chip 1a in that the LED chip 1d does not include the protrusion structures 16 and 17. Although the LED chip 1d has the same chip size as the LED chip 1a, the present invention is not limited to this.
  • the second electrode 15 is preferably larger than the first electrode 14.
  • the projection structure portion 16 is preferably formed in a shape along the entire outer periphery of the second electrode 15 in the second conductor portion 22.
  • the light emitting device B3 can further suppress the occurrence of a short circuit between the second electrode 15 and the first electrode 14 due to the solder forming the second bonding portion 32 at the time of manufacture.
  • the light emitting device B3 can improve the reproducibility of the shape of the second bonding portion 32, and can reduce the variation in thermal resistance.
  • the projection structure 16 be formed of the same material as the portion of the second conductor 22 to be joined to the second joint 32 and be joined to the second joint 32. Accordingly, the light emitting device B3 can improve the heat dissipation.
  • Projecting structure 16 for example, it is made of the same material as the Au film 22 3 in the second conductor portion 22.
  • the projection structure 16 is formed of Au.
  • the projection structure 16 can be formed by using a vapor deposition method, a sputtering method, a plating method, or the like.
  • Emitting device B3 when the material of the protruding structure 16 is of the same material as the Au film 22 3 of the second conductor part 22, combined structure of the Au film 22 3 of the second conductor portion 22 and the protruding structure 16, For example, if it is formed by vapor deposition, vapor deposition may be divided into two steps.
  • the distance between the second electrode 15 and the second conductor portion 22 can be determined by the protrusion amount H11 of the protrusion structure portion 16. In other words, the distance between the second electrode 15 and the second conductor portion 22 is substantially the same as the protrusion amount H11 of the protrusion structure portion 16.
  • the light emitting device B 3 even when the solder protrudes from the space 3 at the time of manufacture, it is possible to reduce the flow velocity of the solder that has flowed out by the groove 23. Then, in the light emitting device B3, the side surface of the protrusion structure 16 and the side surface of the second conductor 22 function as a solder guiding portion for guiding the protruding solder toward the first surface 20a of the support 20 during manufacturing. It becomes possible. As a result, the light emitting device B3 can suppress the occurrence of a short circuit between the second electrode 15 and the first electrode 14 due to the solder protruding from the space 3.
  • the LED chip 1d is formed on the surface 12a of the second conductivity type semiconductor layer 12 so as to surround the contact region of the second electrode 15 with the second conductivity type semiconductor layer 12 as in the LED chip 1a (see FIG. 1).
  • the insulating film 18 is provided.
  • the insulating film 18 is formed across the surface 19a of the mesa structure (the surface 12a of the second conductivity type semiconductor layer 12), the side surface 19c, and the surface 11a of the first conductivity type semiconductor layer 11. Is preferred.
  • the portion of the insulating film 18 formed on the surface 11 a of the first conductive semiconductor layer 11 is formed in a pattern surrounding the contact region of the first electrode 14 with the first conductive semiconductor layer 11. Is preferred.
  • the second bonding layer 72 has a larger amount of solder than the first bonding layer 71 (see FIGS. 16 and 18), and , The change in thickness in the second step is large. Therefore, in the method of manufacturing the light emitting device B3, the second bonding layer 72 has a larger amount of the melted solder pushed down than the first bonding layer 71, and the variation of the thickness of the second bonding layer 72, etc. Because of this, the solder may protrude from the space 3.
  • the thickness of the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 be larger than the distance between the second electrode 15 and the second conductor portion 22.
  • FIG. 20 is a schematic plan view of relevant parts showing a light emitting device B4 according to a first modification of the light emitting device B3 according to the present embodiment.
  • the light emitting device B4 has substantially the same basic configuration as the light emitting device B3.
  • the shapes of the first electrode 14 and the second electrode 15 in the LED chip 1e see FIG. 21
  • the shapes of the first conductor 21 and the second conductor 22 in the mounting substrate 2e see FIG. 22
  • the same components as those of the light emitting device B3 are denoted by the same reference numerals.
  • the LED chip 1e has a smaller chip size than the LED chip 1d (see FIGS. 13 and 15).
  • the surface 11a of the first conductive semiconductor layer 11 is exposed at each of the four corners of the semiconductor multilayer film 19, and the first electrode 14 is formed on each surface 11a.
  • the LED chip 1 d includes four first electrodes 14.
  • the surface 11a of the first conductive semiconductor layer 11 is exposed at one of four corners of the semiconductor multilayer film 19, and the first electrode 14 is formed on the surface 11a. is there. Therefore, in the LED chip 1e, the shape of the second electrode 15 is different from that of the LED chip 1d.
  • FIG. 23 is a schematic plan view of relevant parts showing a light emitting device B5 according to a second modification of the light emitting device B3 according to this embodiment.
  • the light emitting device B5 has substantially the same basic configuration as the light emitting device B3.
  • the shapes of the first electrode 14 and the second electrode 15 in the LED chip 1f are the same as the shapes of the first conductor portion 21 and the second conductor portion 22 in the mounting substrate 2f (see FIG. 23). Is different from the light emitting device B3. Therefore, detailed description of the light emitting device B5 is omitted.
  • the same components as those of the light emitting device B3 are denoted by the same reference numerals.
  • the LED chip 1 f is smaller in chip size than the LED chip 1 d (see FIGS. 13 and 15) and larger than the LED chip 1 e (see FIGS. 23 and 24).
  • the surface 11 a of the first conductive semiconductor layer 11 is exposed at two of four corners of the semiconductor multilayer film 19, and the first electrode 14 is formed on each surface 11 a.
  • the LED chip 1 f includes two first electrodes 14, and the shape of the second electrode 15 is different from that of the LED chips 1 d and 1 e.
  • FIG. 25 is a schematic cross-sectional view of a main part of a light emitting device B6 according to a third modification of the light emitting device B3 according to the present embodiment.
  • the light emitting device B6 has substantially the same basic configuration as the light emitting device B3.
  • the light emitting device B6 is different from the light emitting device B3 only in the shape of the protrusion structure 17 in the mounting substrate 2g. Therefore, detailed description of the light emitting device B6 is omitted.
  • the same components as those of the light emitting device B3 are denoted by the same reference numerals.
  • the amount of projection of the projection structure 17 is set such that the tip end surface of the projection structure 17 contacts the LED chip 1d. More specifically, in the light emitting device B6, the protrusion structure portion 17 is in contact with the surface of the portion of the insulating film 18 of the LED chip 1d formed around the first electrode 14 in the light emission device B6. The projection amount of 17 is set. Thereby, the light emitting device B6 can limit the range in which the first bonding portion 31 spreads, and can further suppress the occurrence of a short circuit between the first electrode 14 and the second electrode 15 .
  • the light emitting device B6 is as follows.
  • the light emitting device B6 includes a mounting substrate 2g and an LED chip 1d mounted on the mounting substrate 2g.
  • the mounting substrate 2g includes a support 20, and a first conductor portion 21 and a second conductor portion 22 which are supported by the support 20 and to which the LED chip 1d is electrically connected.
  • the LED chip 1 d includes a substrate 10, a first conductive semiconductor layer 11 formed on the first surface 10 a side of the substrate 10, and a first conductive semiconductor layer 11 formed on the opposite side to the substrate 10. And a second conductivity type semiconductor layer 12.
  • the LED chip 1 d is formed on the first electrode 14 formed on the exposed surface 11 a of the first conductive semiconductor layer 11 opposite to the substrate 10 and on the surface 12 a of the second conductive semiconductor layer 12.
  • the light emitting device B6 protrudes from one side of the surface 12a of the second conductive semiconductor layer 12 to the other side of the surface 22a of the second conductor portion 22 and is in contact with the other side, along the outer periphery of the second electrode 15. And the projection structure part 16 located.
  • the first electrode 14 and the first conductor portion 21 are joined by the first joint portion 31 formed of solder, and the second electrode 15 and the second conductor portion 22 are formed of solder. It joins by the 2nd junction part 32 which was carried out.
  • the second bonding portion 32 is formed so as to fill a space 3 surrounded by the second electrode 15, the protrusion structure portion 16, and the second conductor portion 22.
  • the LED chip 1 d includes an insulating film 18 formed on the surface 12 a of the second conductivity type semiconductor layer 12 so as to surround a contact region of the second electrode 15 with the second conductivity type semiconductor layer 12.
  • the insulating film 18 is formed of SiO 2 .
  • the protrusion structure portion 16 in the light emitting device B6 is formed in the second conductor portion 22 along the outer periphery of the second electrode 15, and on the surface 22a side of the second conductor portion 22, the protrusion structure portion 16 of the mounting substrate 2g. It protrudes more than the surroundings.
  • the mounting substrate 2 g in the light emitting device B 6 separately from the first projection structure including the projection structure 16, the projection structure 17 (hereinafter, referred to as “second projection structure 17”) surrounding the first bonding portion 31. Furthermore, it has.
  • the second projection structure portion 17 protrudes from the surface 21 a of the first conductor portion 21 and is in contact with the LED chip 1 d.
  • the insulating film 18 covers a region of the surface 11 a of the first conductive semiconductor layer 11 in which the first electrode 14 is not formed.
  • the tip end surface of the second projection structure 17 is in contact with the surface of the portion of the insulating film 18 formed around the first electrode 14. Therefore, the light emitting device B6 can limit the range in which the first bonding portion 31 spreads, and can further suppress the occurrence of a short circuit between the first electrode 14 and the second electrode 15.
  • the solder forming the first bonding portion 31 and the solder forming the second bonding portion 32 are preferably AuSn.
  • FIG. 26 is a schematic cross-sectional view of a main part of a light emitting device B7 according to a fourth modification of the light emitting device B3 according to this embodiment.
  • the light emitting device B7 has substantially the same basic configuration as the light emitting device B3.
  • the light emitting device B7 is different from the light emitting device B3 only in that the mounting substrate 2h does not include the protrusion structure 17 (see FIG. 13). Therefore, detailed description of the light emitting device B7 is omitted.
  • the same components as those of the light emitting device B3 are denoted by the same reference numerals.
  • the manufacturing process can be simplified as compared to the light emitting device B.
  • FIG. 27 is a schematic cross-sectional view of a main part of a light emitting device B8 according to a fifth modification of the light emitting device B3 according to this embodiment.
  • the light emitting device B8 has substantially the same basic configuration as the light emitting device B3.
  • the light emitting device B8 is different from the light emitting device B3 only in the material of the protrusion structures 16 and 17 in the mounting substrate 2i. Therefore, detailed description of the light emitting device B8 is omitted.
  • the same components as those of the light emitting device B3 are denoted by the same reference numerals.
  • the protrusion structure portion 16 in the light emitting device B8 has lower solder wettability than the second conductor portion 22, and is not joined to the second bonding portion 32. Thereby, in the light emitting device B8, it is possible to further suppress the solder forming the second bonding portion 32 from protruding from the space 3, and a short circuit between the first electrode 14 and the second electrode 15 is generated. , Can be more suppressed.
  • the solder wettability of the second conductor portion 22 means the solder wettability of the portion of the second conductor portion 22 to be joined to the second joint portion 32. Therefore, the solderability of the second conductor portion 22, a solder wettability of the Au film 22 3 in the second conductor portion 22.
  • the solder wettability of the projection structure 16 means the solder wettability of the tip side and the side of the projection structure 16.
  • the protrusion structure portion 16 can be constituted of, for example, an Al film and an aluminum oxide film formed on the surface of the Al film.
  • Aluminum oxide film as compared with the Au film 22 3, low solder wettability, and has a property of repelling the solder.
  • the projection structure portion 16 can be configured of, for example, a Ni film and a nickel oxide film formed on the surface of the Ni film. Nickel oxide film, as compared with the Au film 22 3, low solder wettability, and has a property of repelling the solder.
  • the projection structure portion 16 can also be formed of, for example, an aluminum oxide film, a nickel oxide film, a silicon oxide film, or the like. Silicon oxide film, as compared with the Au film 22 3, low solder wettability, and has a property of repelling the solder.
  • FIG. 28 is a schematic cross-sectional view of a main part of a light emitting device B9 according to a sixth modification of the light emitting device B3 according to this embodiment.
  • the light emitting device B9 has substantially the same basic configuration as the light emitting device B3.
  • the light emitting device B9 is different only in that the LED chip 1g includes the projection structure 16. Therefore, detailed description of the light emitting device B9 is omitted.
  • the same components as those of the light emitting device B3 are denoted by the same reference numerals.
  • the light emitting device B9 protrudes from both the surface 12a side of the second conductive semiconductor layer 12 and the surface 22a side of the second conductor portion 22 to the other side and is in contact with the other side, along the outer periphery of the second electrode 15
  • the projection structure 16, 16 is provided.
  • the tip end surfaces of the projection structure 16 (16b) formed on the mounting substrate 2d and the projection structure 16 (16a) formed on the LED chip 1g are in contact with each other.
  • the protrusion structure 16a in the LED chip 1g has the same structure as the LED chip 1a (see FIG. 1).
  • the first electrode 14 and the first conductor portion 21 are joined by the first joint portion 31 formed of solder, and the second electrode 15 and the second conductor portion 22 are formed of solder. It is joined by the 2nd joined part 32. As shown in FIG.
  • the second bonding portion 32 is formed to fill a space 3 surrounded by the second electrode 15, the protrusion structures 16 a and 16 b, and the second conductor portion 22.
  • the light emitting device B9 can reduce the thermal resistance between the LED chip 1g and the mounting substrate 2d, similarly to the light emitting device B3.
  • the first electrode 14 and the second electrode 15 of the LED chip 1g and the first conductor portion of the mounting substrate 2d 21 and the second conductor portion 22 are joined by the first joining portion 31 and the second joining portion 32.
  • the thicknesses of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are determined by the amount H1 of protrusion of the protrusion structure 16a from the surface 15a of the second electrode 15 and the amount of protrusion structure 16b from the surface 22a of the second conductor 22.
  • the protrusion amount H11 is set to be larger than the sum (H1 + H11 + H2) of the second electrode 15 and the first electrode 14 in the thickness direction of the LED chip 1d by a predetermined thickness ( ⁇ ). That is, the thicknesses of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 are set to H1 + H11 + H2 + ⁇ .
  • the thickness of the first solder layer 41 and the second solder layer 42 may be set to about 4 ⁇ m.
  • is 1 ⁇ m.
  • FIG. 30 and 31 light-emitting device B10 of this embodiment is demonstrated based on FIG. 30 and 31.
  • FIG. 10 of the present embodiment the same components as those of the light emitting device B1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the light emitting device B1, and the description thereof will be appropriately omitted.
  • the light emitting device B10 includes an LED chip 1h instead of the LED chip 1a of the light emitting device B1 of the first embodiment, and includes a mounting substrate 2j instead of the mounting substrate 2a of the light emitting device B1 of the first embodiment.
  • symbol same as LED chip 1a is attached
  • the same components of the mounting substrate 2j as those of the mounting substrate 2a are denoted by the same reference numerals as the mounting substrate 2a, and the description will be appropriately omitted.
  • the LED chip 1 h is an insulating film 18 formed on the surface 12 a of the second conductivity type semiconductor layer 12 so as to surround a contact region of the second electrode 15 with the second conductivity type semiconductor layer 12 (hereinafter referred to as “first insulation (Referred to as a membrane 18).
  • first insulation (Referred to as a membrane 18).
  • the second electrode 15 is formed across the surface 12 a of the second conductive semiconductor layer 12 and the surface of the first insulating film 18.
  • the LED chip 1 h includes a second insulating film 82 covering the end of the first electrode 14, the end of the second electrode 15, and the first insulating film 18, and the end of the second insulating film 82 and the first electrode 14.
  • the adhesion layer 81 is a layer having better adhesion to the second insulating film 82 than the second electrode 15.
  • the second insulating film 82 has higher adhesion to the first insulating film 18 than the second electrode 15.
  • the second insulating film 82 doubles as the projection structure 16.
  • the second insulating film 82 has a function as a protective film for protecting the end of the first electrode 14 and the end of the second electrode 15 which are easily peeled off, and the projection structure 16 It has a function as Accordingly, in the light emitting device B10, it is possible to suppress the progress of corrosion from the vicinity of the end of the first electrode 14 and the vicinity of the end of the second electrode 15, and it becomes possible to improve the reliability. Further, in the light emitting device B ⁇ b> 10, compared with the light emitting device B ⁇ b> 1 of the first embodiment, the protrusion amount H ⁇ b> 1 of the protrusion structure portion 16 can be easily secured.
  • the second insulating film 82 is an electrical insulating film having electrical insulation.
  • the LED chip 1h when the second electrode 15 is extended to the step on the side of the first electrode 14, the thickness of the second electrode 15 becomes thinner on the step and the step tends to be broken easily. is there.
  • the LED chip 1h when a step break occurs in the extended portion of the second electrode 15, there is a possibility that the place where the step break occurs becomes the starting point of corrosion. For this reason, it is preferable that the LED chip 1 h be formed so as to cover the portion of the second electrode 15 which is extended to the upper side of the step portion of the second insulating film 82. Thereby, the light emitting device B10 can improve the reliability.
  • the second insulating film 82 preferably covers a portion adjacent to the second electrode 15 around the portion of the first electrode 14 to be bonded to the first bonding portion 31.
  • the first insulating film 18 is preferably a silicon oxide film.
  • the second insulating film 82 is preferably a silicon nitride film.
  • the material of the adhesion layer 81 is preferably one selected from the group of Ti, Cr, Nb, Zr, TiN and TaN. With the above configuration, in the light emitting device B10, the second insulating film 82 has a function as a passivation film, and the reliability can be improved.
  • the first electrode 14 is disposed so as to surround the outer periphery of the second electrode 15 in a plan view.
  • the second insulating film 82 covers a portion adjacent to the second electrode 15 around the portion of the first electrode 14 joined to the first bonding portion 31. Is preferred.
  • the first embodiment of the present invention comprises a mounting substrate and an LED chip mounted on the mounting substrate,
  • the mounting substrate includes a support, and a first conductor and a second conductor supported by the support and to which the LED chip is electrically connected.
  • the LED chip includes a substrate, a first conductive type semiconductor layer formed on the first surface side of the substrate, and a second conductive type formed on the side of the first conductive type semiconductor layer opposite to the substrate side A semiconductor layer, a first electrode formed on the exposed surface of the first conductive semiconductor layer opposite to the substrate, and a second electrode formed on the surface of the second conductive semiconductor layer
  • the semiconductor device further includes a protrusion structure protruding from the surface side of the second conductivity type semiconductor layer toward the surface side of the second conductor portion and in contact with the surface of the second conductor portion and located along the outer periphery of the second electrode.
  • the first electrode and the first conductor portion are joined by a first joint portion formed of solder
  • the second electrode and the second conductor portion are joined by a second joint portion formed of solder
  • the second bonding portion is formed to fill a space surrounded by the second electrode, the protrusion structure portion, and the second conductor portion.
  • the protrusion structure portion is disposed along the outer periphery of the second electrode in plan view, and surrounds the second bonding portion.
  • the mounting substrate has a height at which a portion where the projection structure overlaps with each other in a plan view is the same height as or lower than a portion joined to the second bonding portion in the second conductor portion. It is a light emitting device.
  • the first bonding portion is interposed between the LED chip and the first conductor portion in the thickness direction of the LED chip. It is a light emitting device.
  • the protrusion structure is formed along an outer periphery of the second electrode of the LED chip, and the surface side of the second conductive semiconductor layer
  • the LED chip protrudes more than the periphery of the protrusion structure, It is a light emitting device.
  • the second electrode is larger than the first electrode
  • the projection structure portion is a light emitting device formed over the entire circumference of the outer periphery of the second electrode.
  • the thickness of the first conductor portion and the thickness of the second conductor portion are the second electrode and the second conductor portion. Greater than the distance between It is a light emitting device.
  • a sixth aspect is the semiconductor device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the LED chip surrounds the contact region of the second electrode with the semiconductor layer of the second conductivity type.
  • An outer peripheral portion protruding in a direction away from the second conductivity type semiconductor layer rather than the second conductive type semiconductor layer doubles as the projection structure. It is a light emitting device.
  • a seventh aspect is the semiconductor device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the LED chip surrounds the contact region of the second electrode with the semiconductor layer of the second conductivity type.
  • An eighth aspect is according to any one of the first to fifth aspects, wherein the LED chip is configured to surround the contact region of the second electrode with the second conductivity type semiconductor layer.
  • a first insulating film formed on the surface of the layer, and the second electrode is formed across the surface of the second conductive semiconductor layer and the surface of the first insulating film;
  • the LED chip includes a second insulating film covering an end of the first electrode, an end of the second electrode, and the first insulating film, and an end of the second insulating film and the end of the first electrode.
  • the adhesion layer is a layer having better adhesion to the second insulating film than the second electrode,
  • the second insulating film has higher adhesion to the first insulating film than the second electrode,
  • the second insulating film also serves as the projection structure. It is a light emitting device.
  • a ninth form is according to the eighth form, wherein the second insulating film covers a portion adjacent to the second electrode around a portion of the first electrode to be joined to the first bonding portion. , It is a light emitting device.
  • the first insulating film is a silicon oxide film
  • the second insulating film is a silicon nitride film
  • the material of the adhesion layer is one selected from the group of Ti, Cr, Nb, Zr, TiN and TaN. It is a light emitting device.
  • the solder forming the first bonding portion and the solder forming the second bonding portion are AuSn. It is a light emitting device.
  • a distance between the first conductor portion and the second conductor portion is wider than a distance between the first electrode and the second electrode. It is a light emitting device.
  • a thirteenth aspect is the twelfth aspect, wherein the distance between the first conductor and the second conductor is wider than the distance between the first electrode and the second electrode.
  • An end on the first conductor side of the second portion is recessed from an end on the first electrode side of the second electrode, It is a light emitting device.
  • a fourteenth aspect is according to any one of the first to thirteenth aspects, wherein the second bonding portion includes a barrier layer formed on the surface of the second conductor portion in addition to a portion formed of solder.
  • the barrier layer has the function of a diffusion barrier, In the second bonding portion, the barrier layer is formed on the inner side of the protruding structure portion so as to be separated from the protruding structure portion, and a portion formed by solder is the portion of the surface of the second conductor portion. It is a light emitting device formed so as to cover the portion where the barrier layer is not formed and the surface and the side surface of the barrier layer.
  • a fifteenth mode comprises a mounting substrate and an LED chip mounted on the mounting substrate,
  • the mounting substrate includes a support, and a first conductor and a second conductor supported by the support and to which the LED chip is electrically connected.
  • the LED chip includes a substrate, a first conductive type semiconductor layer formed on the first surface side of the substrate, and a second conductive type formed on the side of the first conductive type semiconductor layer opposite to the substrate side A semiconductor layer, a first electrode formed on the exposed surface of the first conductive semiconductor layer opposite to the substrate, and a second electrode formed on the surface of the second conductive semiconductor layer And A protrusion located along the outer periphery of the second electrode, protruding from at least one of the surface side of the second conductivity type semiconductor layer and the surface side of the second conductor portion to the other side and in contact with the other side Equipped with a structure
  • the first electrode and the first conductor portion are joined by a first joint portion formed of solder
  • the second electrode and the second conductor portion are joined by a second
  • the projection structure is formed along the outer periphery of the second electrode in the LED chip, and the LED chip is formed on the surface side of the second conductive semiconductor layer. More projecting than the periphery of the projection structure in It is a light emitting device.
  • the second electrode is larger than the first electrode, and the projection structure is formed over the entire periphery of the second electrode. ing, It is a light emitting device.
  • the eighteenth mode is the mode according to the sixteenth or seventeenth mode, wherein in the mounting substrate, the thickness of the first conductor portion and the second conductor portion is greater than the distance between the second electrode and the second conductor portion. large, It is a light emitting device.
  • the LED chip is formed of the second conductive type semiconductor layer so as to surround a contact region of the second electrode with the second conductive type semiconductor layer. And an insulating film formed on the surface, wherein the second electrode is formed across the surface of the second conductive type semiconductor layer and the surface of the insulating film, and the second electrode is located on the central portion of the second electrode.
  • An outer peripheral portion protruding in a direction away from the second conductivity type semiconductor layer also serves as the protrusion structure portion. It is a light emitting device.
  • the twentieth mode is according to any one of the sixteenth to eighteenth modes, wherein the LED chip is formed of the second conductive type semiconductor layer so as to surround a contact region of the second electrode with the second conductive type semiconductor layer.
  • the projection structure portion is formed in a shape along the outer periphery of the second electrode in the second conductor portion, and the mounting is performed on the surface side of the second conductor portion.
  • the substrate protrudes more than the periphery of the protrusion structure, It is a light emitting device.
  • the second electrode is larger than the first electrode, and the projection structure portion is an entire periphery of the second electrode in the second conductor portion. It is formed in the shape along the circumference, It is a light emitting device.
  • the projection structure portion is formed of the same material as a portion to be joined to the second joint portion in the second conductor portion, and is joined to the second joint portion Being It is a light emitting device.
  • the projection structure portion has lower solder wettability than the second conductor portion and is not joined to the second joint portion. It is a light emitting device.
  • the solder forming the first joint and the solder forming the second joint are AuSn. It is a light emitting device.
  • a distance between the first conductor portion and the second conductor portion is wider than a distance between the first electrode and the second electrode.
  • An end on the first conductor portion side of the second conductor portion is set back relative to an end on the first electrode side of the second electrode, It is a light emitting device.
  • the projection structure portion is formed in a shape along the outer periphery of the second electrode in the second conductor portion, and the mounting is performed on the surface side of the second conductor portion.
  • the substrate projects more than the periphery of the projection structure
  • the mounting substrate further includes a second projection structure portion surrounding the first bonding portion separately from the first projection structure portion formed of the projection structure portion, The second projection structure projects from the surface of the first conductor and is in contact with the LED chip. It is a light emitting device.
  • the twenty-eighth form is the twenty-seventh form
  • the insulating film covers a region of the surface of the first conductive semiconductor layer where the first electrode is not formed.
  • the tip surface of the second projection structure is in contact with the surface of a portion of the insulating film formed around the first electrode. Light emitting device.
  • the solder forming the first joint and the solder forming the second joint are AuSn. Light emitting device.

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Abstract

 LEDチップと実装基板との間の熱抵抗の低減を図ることが可能な発光装置を提供する。発光装置(B1)は、LEDチップ(1a)の第2導電型半導体層(12)の表面(12a)側から実装基板(2a)の第2導体部(22)の表面(22a)側へ突出して第2導体部(22)の表面(22a)に接し、第2電極(15)の外周に沿って位置した突起構造部(16)を備え、第1電極(14)と第1導体部(21)とが第1接合部(31)により接合され、第2電極(15)と第2導体部(22)とを接合する第2接合部(32)が、第2電極(15)と突起構造部(16)と第2導体部(22)とで囲まれた空間3を満たしている。突起構造部(16)は、平面視において、第2電極(15)の外周に沿って配置され、第2接合部(32)を囲んでいる。実装基板(2a)は、平面視において突起構造部(16)が重なる部分が、第2導体部(22)において第2接合部(32)と接合される部位と同じ高さ又はそれより低い高さとなっている。

Description

発光装置
 本発明は、LEDチップ(light emitting diode chip)を備えた発光装置に関する。
 発光装置としては、例えば、図32に示す構成を有する発光装置100が知られている(日本国特許出願公開番号2010-199247)。
 発光装置100は、LEDチップ101と、LEDチップ101が実装された実装基板102と、を備えている。
 LEDチップ101は、透光性基板111の一表面側に、n型窒化物半導体層112と窒化物発光層113とp型窒化物半導体層114との積層構造を有している。LEDチップ101は、p型窒化物半導体層114における窒化物発光層113側とは反対側にアノード電極107が形成されている。また、LEDチップ101は、n型窒化物半導体層112における窒化物発光層113の積層側にカソード電極108が形成されている。
 実装基板102は、絶縁性基板121の一表面側に、導体パターン127、128が形成されている。LEDチップ101は、アノード電極107が複数個のバンプ137を介して導体パターン127と接合されている。また、LEDチップ101は、カソード電極108が1個のバンプ138を介して導体パターン128と接合されている。
 また、発光装置としては、例えば、図33に示す構成を有するLED装置(半導体発光装置)210が知られている(日本国特許出願公開番号2011-204838)。
 LED装置210は、回路基板212と、回路基板212にフリップチップ実装したLED素子213と、を備えている。
 回路基板212は、板材216上に、-電極214(第1電極)と+電極215(第2電極)が形成されている。
 LED素子213は、サファイア基板225、n型半導体層221(第1半導体層)、発光層(図示せず)及びp型半導体層222(第2半導体層)を備えている。また、LED素子213は、n型半導体層221に接続されたn側バンプ223(第1バンプ)と、p型半導体層222に接続されたp側バンプ224(第2バンプ)と、を備えている。n側バンプ223は、p側バンプ224よりも平面積が小さい。n側バンプ223及びp側バンプ224は、Auバンプ部と、金錫共晶層と、で構成されている。n側バンプ223及びp側バンプ224は、厚さが10~15μmである。金錫共晶層の厚さは、2~3μmである。n側バンプ223とp側バンプ224それぞれの下面の間には、p型半導体層222の厚さに相当する約1μmの段差がある。
 LED素子213のn側バンプ223、p側バンプ224は、回路基板212の-電極214、+電極215にそれぞれ接続してある。回路基板212は、-電極214におけるn側バンプ223の接続領域に、補正膜217が形成されている。補正膜217は、上述の段差と略等しい厚さ(略1μm)に形成されている。
 LED装置210は、補正膜217を備えていることにより、p側バンプ224の接続領域からはみ出す金錫合金を少なくできる。また、LED装置210は、LED素子213を回路基板212に実装する接合工程において、p側バンプ224を無理に押しつぶす必要がないので、補正膜217を備えていない場合に比べて、接合工程における加圧を小さくできるという利点がある。
 発光装置の分野においては、放熱性の向上による信頼性の向上が望まれている。
 これに対し、発光装置100では、LEDチップ101と実装基板102との間の熱抵抗の更なる低減が難しい。
 また、LED装置210は、製造時に、接合工程において、回路基板212とLED素子213とを位置合わせしてから、LED素子213側から加圧するとともに、回路基板212側からの加熱により、n側バンプ223及びp側バンプ224それぞれの金錫共晶層を溶融させる必要がある。このため、LED装置210は、n側バンプ223及びp側バンプ224それぞれの厚みがばらつきやすく、熱抵抗がばらつきやすい。
 本発明は上記事由に鑑みて為されたものであり、その目的は、LEDチップと実装基板との間の熱抵抗の低減を図ることが可能な発光装置を提供することにある。
 本発明の発光装置は、実装基板と、前記実装基板に実装されたLEDチップと、を備える。前記実装基板は、支持体と、前記支持体に支持され前記LEDチップが電気的に接続される第1導体部、第2導体部と、を備える。前記LEDチップは、基板と、前記基板の第1面側に形成された第1導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層における前記基板側とは反対側に形成された第2導電型半導体層と、を備える。また、前記LEDチップは、前記第1導電型半導体層における前記基板側とは反対側の露出した表面上に形成された第1電極と、前記第2導電型半導体層の表面上に形成された第2電極と、を備える。本発明の発光装置は、前記第2導電型半導体層の前記表面側から前記第2導体部の表面側へ突出して前記第2導体部の前記表面に接し、前記第2電極の外周に沿って位置した突起構造部を備える。本発明の発光装置は、前記第1電極と前記第1導体部とが、はんだにより形成された第1接合部により接合され、前記第2電極と前記第2導体部とが、はんだにより形成された第2接合部により接合されている。前記第2接合部は、前記第2電極と前記突起構造部と前記第2導体部とで囲まれた空間を満たすように形成されている。前記突起構造部は、平面視において、前記第2電極の外周に沿って配置され、前記第2接合部を囲んでいる。前記実装基板は、平面視において前記突起構造部が重なる部分が、前記第2導体部において前記第2接合部と接合される部位と同じ高さ又はそれより低い高さとなっている。
 本発明の発光装置は、LEDチップと実装基板との間の熱抵抗の低減を図ることが可能となる。
図1は、実施形態1の発光装置の要部概略断面図である。 図2は、実施形態1の発光装置の要部概略平面図である。 図3は、実施形態1の発光装置におけるLEDチップの概略平面図である。 図4は、実施形態1の発光装置の製造方法の説明図である。 図5は、実施形態1の発光装置の製造方法の説明図である。 図6は、実施形態1の発光装置の製造方法の説明図である。 図7は、実施形態1の発光装置の製造方法の説明図である。 図8は、実施形態1の発光装置の第1変形例の要部概略断面図である。 図9は、実施形態1の発光装置の第2変形例の要部概略平面図である。 図10は、実施形態1の発光装置の第2変形例におけるLEDチップの概略平面図である。 図11は、実施形態1の発光装置の第2変形例の製造方法の説明図である。 図12は、実施形態1の発光装置の第3変形例におけるLEDチップの概略平面図である。 図13は、実施形態2の発光装置の要部概略断面図である。 図14は、実施形態2の発光装置の要部概略平面図である。 図15は、実施形態2の発光装置におけるLEDチップの概略平面図である。 図16は、実施形態2の発光装置の製造方法の説明図である。 図17は、実施形態2の発光装置の製造方法の説明図である。 図18は、実施形態2の発光装置の製造方法の説明図である。 図19は、実施形態2の発光装置の製造方法の説明図である。 図20は、実施形態2の発光装置の第1変形例の要部概略平面図である。 図21は、実施形態2の発光装置の第1変形例におけるLEDチップの概略平面図である。 図22は、実施形態2の発光装置の第1変形例の製造方法の説明図である。 図23は、実施形態2の発光装置の第2変形例の製造方法の説明図である。 図24は、実施形態2の発光装置の第2変形例におけるLEDチップの概略平面図である。 図25は、実施形態2の発光装置の第3変形例の要部概略断面図である。 図26は、実施形態2の発光装置の第4変形例の要部概略断面図である。 図27は、実施形態2の発光装置の第5変形例の要部概略断面図である。 図28は、実施形態2の発光装置の第6変形例の要部概略断面図である。 図29は、実施形態2の発光装置の第6変形例の製造方法の説明図である。 図30は、実施形態3の発光装置の要部概略断面図である。 図31は、実施形態3の発光装置の製造方法の説明図である。 図32は、従来例の発光装置の概略断面図である。 図33は、従来例のLED装置の概略断面図である。
 (実施形態1)
 以下では、本実施形態の発光装置B1について、図1~6に基づいて説明する。なお、図1は、図2のX-X断面に対応する模式的な概略断面図である。
 発光装置B1は、実装基板2aと、実装基板2aに実装されたLEDチップ1aと、を備える。実装基板2aは、支持体20と、支持体20に支持されLEDチップ1aが電気的に接続される第1導体部21、第2導体部22と、を備える。LEDチップ1aは、基板10と、基板10の第1面10a側に形成された第1導電型半導体層11と、第1導電型半導体層11における基板10側とは反対側に形成された第2導電型半導体層12と、を備える。また、LEDチップ1aは、第1導電型半導体層11における基板10側とは反対側の露出した表面11a上に形成された第1電極14と、第2導電型半導体層12の表面12a上に形成された第2電極15と、を備える。また、発光装置B1は、第2導電型半導体層12の表面12a側と第2導体部22の表面22a側との一方から他方側へ突出して他方側に接し、第2電極15の外周に沿って位置した突起構造部16を備える。より詳細には、発光装置B1は、LEDチップ1aの第2導電型半導体層12の表面12a側から実装基板2aの第2導体部22の表面22a側へ突出して第2導体部22の表面22aに接し、第2電極15の外周に沿って位置した突起構造部16を備える。また、発光装置B1は、第1電極14と第1導体部21とが、はんだにより形成された第1接合部31により接合され、第2電極15と第2導体部22とが、はんだにより形成された第2接合部32により接合されている。第2接合部32は、第2電極15と突起構造部16と第2導体部22とで囲まれた空間3を満たすように形成されている。突起構造部16は、平面視において、第2電極15の外周に沿って配置され、第2接合部32を囲んでいる。実装基板2aは、平面視において突起構造部16が重なる部分が、第2導体部22において第2接合部32と接合される部位と同じ高さ又はそれより低い高さとなっている。よって、発光装置B1は、第1接合部31及び第2接合部32それぞれをより薄くすることが可能となり、且つ、第1接合部31及び第2接合部32それぞれが第1導体部21及び第2導体部22それぞれと面で接合することが可能となる。これにより、発光装置B1は、LEDチップ1aと実装基板2aとの間の熱抵抗の低減を図ることが可能となる。更に、発光装置B1は、突起構造部16による第2接合部32の厚み管理が可能なため、第2接合部32の厚さ及びサイズの精度を高めることが可能となり、熱抵抗の低減及び熱抵抗のばらつきを小さくすることが可能となる。また、発光装置B1は、突起構造部16の厚さのみで第2接合部32の厚さを決めることが可能となり、実装基板2aの第2導体部22において突起構造部16に重なる部分に突起がある場合に比べて、第2接合部32の厚みのばらつきを、より抑制することができ、熱抵抗のばらつきを小さくすることが可能となる。要するに、発光装置B1は、その製品ごとの熱抵抗のばらつきを小さくすることが可能となる。これにより、発光装置B1は、放熱性の向上及び信頼性の向上を図ることが可能となる。「突起構造部16は、平面視において」とは、LEDチップ1aの厚さ方向に沿った突起構造部6の厚さ方向から突起構造部6を見た形状において、を意味する。
 突起構造部16は、LEDチップ1aにおける第2電極15の外周に沿って形成され、第2導電型半導体層12の表面12a側で、LEDチップ1aにおける、突起構造部16の周辺よりも突出していることが好ましい。これにより、発光装置B1は、突起構造部16が第2導体部22の表面22aに接し、第2接合部32が、第2電極15と突起構造部16と第2導体部22とで囲まれた空間3を満たすように形成された構成とすることができる。
 発光装置B1における実装基板2aは、第2導体部22のうち突起構造部16に重なる部分の表面と、第2導体部22において第2接合部32と接合される部位の表面とが面一であるのが好ましい。これにより、発光装置B1は、突起構造部16の厚さのみで第2接合部32の厚さを決めることが可能となり、実装基板2aの第2導体部22において突起構造部16に重なる部分に突起がある場合に比べて、第2接合部32の厚みのばらつきを、より抑制することができ、熱抵抗のばらつきを小さくすることが可能となる。また、発光装置B1は、第2接合部32をより薄くすることが可能となり、放熱性の向上を図ることが可能となる。
 LEDチップ1aと第1導体部21との間には、第1接合部31のみが介在しているのが好ましい。これにより、発光装置B1は、第2接合部32の厚さ及びサイズの精度を、より高めることが可能となり、熱抵抗の低減及び熱抵抗のばらつきを、より小さくすることが可能となる。
 第1接合部31を形成するはんだ及び第2接合部32を形成するはんだは、AuSnであるのが好ましい。これにより、発光装置B1は、第1接合部31を形成するはんだ及び第2接合部32を形成するはんだとして、例えば、AuSn以外の鉛フリーはんだの一種であるSnCuAgを採用する場合に比べて、耐熱性の向上が可能となる。よって、発光装置B1は、例えば、プリント配線板等に2次実装する場合、2次実装の際に第1接合部31及び第2接合部32が再溶融するのを抑制することが可能となる。
 第1接合部31を形成するはんだ及び第2接合部32を形成するはんだは、AuSnに限らず、例えば、AuSn、SnAgCu、AuGe、AuSi、PbSn等でもよい。
 本明細書では、説明の便宜上、発光装置B1の製造方法について説明した後、発光装置B1の各構成要素について詳述する。
 本実施形態の発光装置B1の製造方法では、まず、LEDチップ1aと、実装基板2aと、を準備した後、第1工程、第2工程を順次行う。
 第1工程では、図4、5に示すように、実装基板2aの第1導体部21の表面21a側、第2導体部22の表面22a側に、第1接合部31、第2接合部32それぞれの元になる第1はんだ層41、第2はんだ層42を形成する。第1はんだ層41及び第2はんだ層42の材料であるはんだとしては、例えば、AuSnを採用することができる。第1はんだ層41及び第2はんだ層42は、例えば、蒸着法やめっき法等により形成することができる。第1工程では、第1はんだ層41及び第2はんだ層42の厚さを同じ値に設定してある。第1はんだ層41の表面41aの面積は、第1電極14の表面14a(図3参照)の面積よりも小さく設定してある。また、第2はんだ層42の表面42aの面積は、第2電極15の表面15a(図3参照)の面積よりも小さく設定してある。第1はんだ層41及び第2はんだ層42の厚さは、LEDチップ1aの突起構造部16の突出量H1(図6参照)と、LEDチップ1aの厚み方向における第2電極15と第1電極14との段差H2(図6参照)と、の合計(H1+H2)よりも所定厚さ(α)だけ大きくなるように設定する。つまり、第1はんだ層41及び第2はんだ層42の厚さは、H1+H2+αとする。例えば、H1=1μm、H2=1μmの場合、第1はんだ層41及び第2はんだ層42の厚さは、3μm程度に設定すればよい。この場合、αは、1μmである。これらの数値は、一例であり、LEDチップ1aの構造等に基づいて適宜設定すればよく、特に限定するものではない。第1はんだ層41、第2はんだ層42は、実装基板2aのうち第1電極14、第2電極15それぞれに対向させる領域の中央部に形成するのが好ましい。第2はんだ層42は、突起構造部16の垂直投影領域よりも内側で、この垂直投影領域から離れて位置するように、第2導体部22の表面22a上に配置する。突起構造部16の垂直投影領域とは、突起構造部16の厚さ方向への投影領域を意味する。すなわち、突起構造部16の垂直投影領域とは、突起構造部16の厚さ方向に投影方向が沿った垂直投影領域を意味する。言い換えれば、突起構造部16の垂直投影領域とは、突起構造部16の厚さ方向に直交する面への垂直投影領域を意味する。
 第1はんだ層41及び第2はんだ層42は、AuSnの場合、共晶組成(70at%Au、30at%Sn)よりもAuの組成比が小さく例えば300℃以上400℃未満の温度で溶融する組成(例えば、60at%Au、40at%Sn)のAuSnが好ましい。第1はんだ層41及び第2はんだ層42は、AuSnに限らず、実装基板2a及びLEDチップ1aの融点よりも低いはんだにより形成する。
 第1工程では、第1導体部21、第2導体部22と第1はんだ層41、第2はんだ層42との間に、第1バリア層51、第2バリア層52をそれぞれ形成するのが好ましい。第1バリア層51、第2バリア層52は、第1はんだ層41、第2はんだ層42と第1導体部21、第2導体部22との間での金属(例えば、Sn等)の拡散に起因してAuSnの組成が変動するのを抑制する拡散バリアの機能を有する層である。第1バリア層51及び第2バリア層52の材料としては、例えば、Ptを採用することができるが、これに限らず、Pd等を採用することもできる。第1工程では、第1バリア層51及び第2バリア層52の厚さを同じ値に設定してある。第1バリア層51及び第2バリア層52の厚さは、例えば、0.2μm程度に設定するのが好ましい。第1バリア層51及び第2バリア層52は、例えば、蒸着法やめっき法等により形成することができる。
 また、第1工程では、第1はんだ層41、第2はんだ層42上に、第1Au層61、第2Au層62をそれぞれ形成するのが好ましい。図5では、第1Au層61及び第2Au層62の図示を省略してある。第1Au層61、第2Au層62は、第1はんだ層41、第2はんだ層42のSnの酸化を抑制するために設ける層である。第1Au層61及び第2Au層62の厚さは、第1はんだ層41及び第2はんだ層42の厚さに比べて十分に薄いのが好ましく、例えば、0.1μm以下が好ましい。第1Au層61及び第2Au層62の厚さは、第1はんだ層41、第2はんだ層42が溶融したときに、第1はんだ層41、第2はんだ層42へAuが熱拡散され、第1導体部21、第2導体部22と第1電極14、第2電極15との接合が行われるように設定する必要がある。第1Au層61及び第2Au層62の厚さは、例えば、0.05μm~0.1μm程度の範囲で設定するのが好ましい。第1Au層61及び第2Au層62は、例えば、蒸着法やめっき法等により形成することができる。以下では、第1バリア層51と第1はんだ層41と第1Au層61との積層膜を第1接合用層71と称し、第2バリア層52と第2はんだ層42と第2Au層62との積層膜を第2接合用層72と称する。なお、第1接合用層71は、少なくとも第1はんだ層41を備えていればよく、積層膜に限らず、単層膜でもよい。また、第2接合用層72は、少なくとも第2はんだ層42を備えていればよく、積層膜に限らず、単層膜でもよい。
 第2工程では、第1ステップ、第2ステップを順次行う。なお、第2工程では、図示しないダイボンド装置を利用する。ダイボンド装置は、例えば、LEDチップ1aを吸着保持することができる吸着保持具と、実装基板2aを載置するステージと、ステージに設けられ実装基板2aを加熱可能な第1ヒータと、吸着保持具又は吸着保持具を保持するホルダのいずれかに装着された第2ヒータと、を備えた構成のものが好ましい。吸着保持具としては、コレット(collet)等がある。
 第1ステップでは、図6に示すように、LEDチップ1aと実装基板2aとを対向させる。LEDチップ1aと実装基板2aとを対向させるとは、LEDチップ1aの第1電極14、第2電極15と実装基板2aの第1導体部21、第2導体部22とがそれぞれ対向するように、LEDチップ1aと実装基板2aとを対向させることを意味する。
 この第1ステップでは、吸着保持具により吸着保持したLEDチップ1aにおける第1電極14、第2電極15と実装基板2aの第1導体部21、第2導体部22とを対向させる。
 第2ステップでは、LEDチップ1aの第1電極14、第2電極15と実装基板2aの第1導体部21、第2導体部22とを、はんだにより形成された第1接合部31、はんだにより形成された第2接合部32により接合する。第1接合部31は、はんだのみにより形成される場合に限らず、はんだにより形成された部分に加えて第1バリア層51を含んでいてもよい。また、第2接合部32は、はんだのみにより形成される場合に限らず、はんだにより形成された部分に加えて第2バリア層52を含んでいてもよい。
 上述の第2ステップでは、LEDチップ1aの第1電極14、第2電極15と実装基板2a上の第1接合用層71、第2接合用層72とが接触するように重ね合わせた状態で、適宜の加熱及び加圧を行いながら第1はんだ層41及び第2はんだ層42を溶融させる。第1はんだ層41が溶融すると、溶融したはんだに、第1Au層61からAuが拡散し、溶融したはんだにおけるAuの組成比が増加する。また、第2はんだ層42が溶融すると、溶融したはんだに、第2Au層62からAuが拡散し、溶融したはんだにおけるAuの組成比が増加する。
 第2ステップでは、上述のように第1はんだ層41及び第2はんだ層42を溶融させてから、突起構造部16が第2導体部22に接するように、LEDチップ1a側から加圧することで、溶融したはんだを押し下げて横方向に広げて空間3にはんだを満たしてから、冷却凝固させる。
 第2ステップでは、第1ヒータによる実装基板2aの加熱だけでもよいし、コレット又はコレットを保持するホルダに装着された第2ヒータによるLEDチップ1aの加熱を行うようにしてもよい。第2ステップでは、実装基板2aとLEDチップ1aとの接合性を考えると、第1ヒータ及び第2ヒータ両方からの加熱を行うのが好ましい。また、第2ステップでは、適宜の荷重を印加することで加圧を行う。荷重は、例えば、1個のLEDチップ1aに対して、0.1~1kg/cm程度の範囲で設定するのが好ましい。また、荷重を印加する時間は、例えば、0.1~1秒程度の範囲で設定するのが好ましい。第2ステップは、Nガス雰囲気中や真空雰囲気中で行うのが好ましい。
 第1はんだ層41及び第2はんだ層42の溶融温度は、LEDチップ1aの耐熱温度よりも低いのが好ましい。第1はんだ層41及び第2はんだ層42の溶融温度をより低くする上では、Auの組成比が共晶組成付近の組成比であるほうがよく、例えばAuの組成比が68at%~69at%であれば溶融温度が300℃以下となる。第1はんだ層41及び第2はんだ層42を400℃以下で溶融させるには、第1はんだ層41を形成するはんだ及び第2はんだ層42を形成するはんだがAuSnの場合、例えば、Auの組成比を56at%以上70at%未満とすればよい。
 ところで、第1工程で形成する第2接合用層72の体積は、第2接合部32を形成するはんだが空間3から出ないように、空間3の容積と等しくなるように設定するのが好ましい。
 発光装置B1の製造方法では、第1はんだ層41及び第2はんだ層42それぞれが溶融した状態でLEDチップ1aの突起構造部16が第2導体部22の表面22aに接するように、溶融したはんだを押し下げてLEDチップ1aと実装基板2aとを接合する。よって、発光装置B1の製造方法では、第1電極14と第1導体部21とが未接合となるのを抑制することが可能となる。
 発光装置B1の製造方法では、突起構造部16が第2導体部22に接し、第1電極14と第1導体部21とが、はんだにより形成された第1接合部31により接合され、第2電極15と第2導体部22とが、はんだにより形成された第2接合部32により接合される。これにより、発光装置B1の製造方法では、第2接合部32が、第2電極15と突起構造部16と第2導体部22とで囲まれた空間3を満たすように形成された構成、とすることが可能となる。発光装置B1の製造方法では、第2接合用層72の溶融したはんだを押し下げて横方向に広げたときに、突起構造部16が、溶融したはんだの、LEDチップ1aの表面に沿った流動を抑制する。これにより、発光装置B1の製造方法では、第1電極14と第2電極15とのはんだによる短絡の発生を抑制可能となる。しかも、発光装置B1の製造方法では、LEDチップ1aと実装基板2aとの間の熱抵抗の低減を図ることが可能で且つ熱抵抗のばらつきを小さくすることが可能な発光装置B1を製造することが可能となる。
 発光装置B1の製造方法では、第1電極14の面積に比べて第2電極15の面積が大きい場合、第1接合部31よりも第2接合部32に不安定な広がりが発生しやすくなる懸念がある。このため、発光装置B1の製造方法では、第2接合用層72を所定のパターンに形成するのが好ましい。第2接合用層72のパターンとしては、第2電極15の平面形状により適宜変更すればよいが、例えば図5や図7に示すように、気泡を取り込みにくくする放射状の形状とするのが好ましい。これにより、発光装置B1の製造方法では、第2ステップにおいて溶融したはんだを押し下げて広げるときに広がりを安定化することが可能となり、第2接合部32にボイドが発生するのを抑制することが可能となる。
 ところで、発光装置B1の製造方法では、突起構造部16の先端面の全面を第2導体部22の表面22aと接するように荷重を印加するのが好ましい。しかしながら、発光装置B1の製造方法では、突起構造部16の先端面の平面度と、第2導体部22の表面22aの平面度との違いに起因して、突起構造部16の先端面の全面を第2導体部22の表面22aと接するようにするのが難しいこともある。この場合には、突起構造部16の先端面の一部が第2導体部22の表面22aと接し、突起構造部16の先端面の残りの部分と第2導体部22の表面22aとの間に製造時に浸み込んで固まったはんだからなる、薄いはんだ層が残ることもある。要するに、発光装置B1は、実装基板2aに対するLEDチップ1aの平行度が所望の範囲であれば、突起構造部16が部分的に、第2導体部22の表面22aに接する構成でもよい。発光装置B1の製造方法では、第2ステップで印加する荷重をより大きくすれば、突起構造部16の先端面の平面度と、第2導体部22の表面22aの平面度との差を低減可能となり、突起構造部16と第2導体部22との接触面積を大きくすることが可能となる。また、発光装置B1の製造方法では、突起構造部16が例えば金属等により形成されている場合、第2ステップで印加する荷重を大きくすれば、突起構造部16を圧縮するように変形させることも可能となり、突起構造部16と第2導体部22との接触面積を大きくすることが可能となる。
 発光装置B1の製造方法では、上述のように、第1工程において、第1はんだ層41、第2はんだ層42上に、第1Au層61、第2Au層62をそれぞれ形成するのが好ましい。これにより、発光装置B1の製造方法では、第2工程の前に第1はんだ層41及び第2はんだ層42のSnが酸化するのを抑制することが可能となり、LEDチップ1aと実装基板2aとの接合性を向上させることが可能となる。接合性は、例えば、ダイシェア強度(die shear strength)により評価することができる。ダイシェア強度は、実装基板2aに接合されたダイ(die)であるLEDチップ1aを接合面に平行に押し剥がすために必要な力である。ダイシェア強度は、例えば、ダイシェアテスタ(die shear tester)等により測定することができる。
 発光装置B1の製造方法では、第1工程において、上述のように、第1接合用層71及び第2接合用層72を実装基板2a側に形成するのが好ましい。これにより、発光装置B1の製造方法では、第1接合用層71及び第2接合用層72をLEDチップ1a側に形成する場合に比べて、製造が容易になる。
 発光装置B1の各構成要素については、以下に詳細に説明する。
 実装基板2aは、LEDチップ1aを実装する基板である。「実装する」とは、LEDチップ1aを配置して機械的に接続すること及び電気的に接続することを含む概念である。このため、実装基板2aは、LEDチップ1aを機械的に保持する機能と、LEDチップ1aへ給電するための配線を形成する機能と、を備えている。実装基板2aは、配線として、第1導体部21及び第2導体部22を備えている。実装基板2aは、1個のLEDチップ1aを実装できるように構成されている。実装基板2aは、実装可能なLEDチップ1aの個数を特に限定するものではなく、例えば、複数個のLEDチップ1aを実装可能に構成されていてもよい。発光装置B1は、複数個のLEDチップ1aが直列接続された構成を有してもよいし、並列接続された構成を有してもよいし、直並列接続された構成を有してもよい。
 実装基板2aは、第1導体部21の表面21aと第2導体部22の表面22aとが一平面上に揃うように構成されている。
 支持体20は、第1導体部21及び第2導体部22を支持する機能と、且つ、第1導体部21と第2導体部22とを電気的に絶縁する機能と、を備えている。また、支持体20は、LEDチップ1aで発生する熱を効率良く外部に伝えるためのヒートシンク(heat sink)としての機能を備えているのが好ましい。このため、支持体20は、熱伝導性が高い材料により形成されているのが好ましい。支持体20は、例えば、窒化アルミニウム基板により構成することができる。支持体20は、窒化アルミニウム基板に限らず、例えば、サファイア基板や、炭化ケイ素基板等により構成してもよい。また、支持体20は、例えば、シリコン基板の表面に電気絶縁層を形成した構成としてもよいし、金属板の表面に適宜の材料からなる電気絶縁層を形成した構成としてもよい。金属板の材料は、熱伝導率の高い金属が好ましい。金属板の材料は、例えば、銅、アルミニウム、銀、鉄、アルミニウム合金、リン青銅、銅合金、ニッケル合金、コバール(Kovar)等を採用することができる。シリコン基板の表面に形成する電気絶縁層の材料は、例えば、SiO2、Si34等を採用することができる。
 実装基板2aは、支持体20が平板状に形成されており、支持体20の厚み方向に直交する第1面20a上に第1導体部21及び第2導体部22が形成されている。実装基板2aは、第1導体部21の厚さと第2導体部22の厚さとを同じ値に設定してある。実装基板2aは、支持体20の形状が、平板状に限らず、例えば、LEDチップ1aを収納する凹部が一面に形成されたものでもよく、この場合、凹部の内底面上に、第1導体部21及び第2導体部22が形成された構成としてもよい。
 支持体20の外周形状は、矩形状としてある。支持体20の外周形状は、矩形状に限らず、例えば、矩形以外の多角形状や、円形状等でもよい。
 第1導体部21は、LEDチップ1aの第1電極14が電気的に接続される導電層である。第2導体部22は、LEDチップ1aの第2電極15が電気的に接続される導電層である。
 第1導体部21及び第2導体部22は、例えば、Ti膜211、221とPt膜212、222とAu膜213、223との積層膜により構成することができる。第1導体部21及び第2導体部22は、これに限らず、例えば、Al膜とNi膜とPd膜とAu膜との積層膜、Ni膜とAu膜との積層膜、Cu膜とNi膜とAu膜との積層膜等を採用することができる。第1導体部21及び第2導体部22は、積層膜により構成する場合、支持体20から最も離れた最上層がAuにより形成され、支持体20に最も近い最下層が支持体20との密着性の高い材料により形成されているのが好ましい。第1導体部21及び第2導体部22は、積層膜に限らず、単層膜により構成してもよい。
 実装基板2aは、第1導体部21と第2導体部22とが空間的に分離されるように、第1導体部21及び第2導体部22が形成されている。これにより、実装基板2aは、第1導体部21と第2導体部22との間に溝23が形成されている。溝23の内面は、支持体20の第1面20aの一部と、第1導体部21及び第2導体部22の互いの対向面と、で構成される。実装基板2aは、第1導体部21と第2導体部22とが、支持体20の第1面20a上に同じ厚さに形成されている。これにより、実装基板2aは、第1導体部21の表面21aと第2導体部22の表面22aとが一平面上に揃うように構成されている。実装基板2aの平面サイズは、LEDチップ1aのチップサイズよりも大きいのが好ましい。
 LEDチップ1aのチップサイズは、特に限定するものではない。LEDチップ1aとしては、例えば、チップサイズが0.4mm□(0.4mm×0.4mm)や0.6mm□(0.6mm×0.6mm)や0.8mm□(0.8mm×0.8mm)や1mm□(1mm×1mm)のもの等を用いることができる。また、LEDチップ1aの平面形状は、正方形状に限らず、例えば、長方形状等でもよい。LEDチップ1aの平面形状が、長方形状の場合、LEDチップ1aとしては、例えば、チップサイズが0.5mm×0.24mmのもの等を用いることができる。
 LEDチップ1aは、このLEDチップ1aの厚み方向の一方側に、第1電極14及び第2電極15が設けられている。これにより、LEDチップ1aは、実装基板2aにフリップチップ実装できるようになっている。
 LEDチップ1aは、基板10の第1面10a側において、第1面10aに近い側から順に、第1導電型半導体層11、第2導電型半導体層12が形成されている。要するに、LEDチップ1aは、第1導電型半導体層11及び第2導電型半導体層12を有する半導体多層膜19を備えている。LEDチップ1aは、第1導電型半導体層11がn型半導体層により構成され、第2導電型半導体層12がp型半導体層により構成されている。LEDチップ1aは、第1導電型半導体層11がp型半導体層により構成され、第2導電型半導体層12がn型半導体層により構成されていてもよい。
 基板10は、半導体多層膜19を支持する機能を備える。半導体多層膜19は、エピタキシャル成長法により形成することができる。エピタキシャル成長法は、例えば、有機金属気相成長(metal organic vapor phase epitaxy:MOVPE)法、ハイドライド気相成長(hydride vapor phase epitaxy:HVPE)法、分子線エピタキシー(molecular beam epitaxy:MBE)法等の結晶成長法を採用できる。なお、半導体多層膜19は、この半導体多層膜19を形成する際に不可避的に混入される水素、炭素、酸素、シリコン、鉄等の不純物が存在してもよい。基板10は、半導体多層膜19を形成する際の結晶成長用基板により構成することができる。
 LEDチップ1aは、青色光を放射する青色LEDチップにより構成してある。LEDチップ1aは、GaN系青色LEDチップにより構成する場合、基板10として、例えば、GaN基板を採用することができる。基板10は、半導体多層膜19から放射される光を効率良く透過できる材料により形成された基板であればよく、GaN基板に限らず、例えば、サファイア基板等を採用することもできる。要するに、基板10は、半導体多層膜19から放射される光に対して透明な基板が好ましい。LEDチップ1aは、上述のように、第1導電型半導体層11及び第2導電型半導体層12が、基板10の第1面10a側に形成されている。よって、LEDチップ1aは、基板10の第2面10bが光取り出し面を構成しているのが好ましい。LEDチップ1aは、半導体多層膜19が、基板10と第1導電型半導体層11との間に図示しないバッファ層(buffer layer)を備えた構成でもよい。LEDチップ1aは、半導体多層膜19の材料や発光色を特に限定するものではない。すなわち、LEDチップ1aは、青色LEDチップに限らず、例えば、紫色LEDチップ、紫外LEDチップ、赤色LEDチップ、緑色LEDチップ等でもよい。
 LEDチップ1aは、半導体多層膜19が、第1導電型半導体層11と第2導電型半導体層12との間に発光層13を備えているのが好ましい。この場合、半導体多層膜19から放射される光は、発光層13から放射される光であり、発光層13の材料により発光波長が規定される。発光層13は、単一量子井戸構造や多重量子井戸構造を有することが好ましいが、これに限らない。例えば、LEDチップ1aは、第1導電型半導体層11と発光層13と第2導電型半導体層12とでダブルヘテロ構造(double heterostructure)を構成するようにしてもよい。
 第1導電型半導体層11は、単層構造に限らず多層構造でもよい。また、第2導電型半導体層12は、単層構造に限らず、多層構造でもよい。第2導電型半導体層12は、例えば、p型電子ブロック層とp型半導体層とp型コンタクト層とで構成される多層構造とすることができる。この場合、p型半導体層は、発光層13へ正孔を輸送するための層である。p型電子ブロック層は、発光層13で正孔と再結合されなかった電子がp型半導体層側へ漏れる(オーバーフローする)のを抑制するための層である。p型電子ブロック層は、p型半導体層及び発光層よりもバンドギャップエネルギが高くなるように組成を設定するのが好ましい。p型コンタクト層は、第2電極15との接触抵抗を下げ、第2電極15との良好なオーミック接触を得るために設ける層である。p型電子ブロック層及びp型半導体層は、例えば、互いに組成の異なるAlGaN層により構成することができる。また、p型コンタクト層は、例えば、p型GaN層により構成することができる。
 LEDチップ1aは、半導体多層膜19の一部を、半導体多層膜19の表面19a側から第1導電型半導体層11の途中までエッチングすることで除去してある。要するに、LEDチップ1aは、半導体多層膜19の一部をエッチングすることで形成されたメサ構造(mesa structure)を有している。これにより、LEDチップ1aは、第2導電型半導体層12の表面12aと第1導電型半導体層11の表面11aとの間に段差が形成されている。そして、LEDチップ1aは、第1導電型半導体層11の露出した表面11a上に第1電極14が形成され、第2導電型半導体層12の表面12a上に第2電極15が形成されている。LEDチップ1aは、第1導電型半導体層11の導電型(第1導電型)がn型であり、第2導電型半導体層12の導電型(第2導電型)がp型である場合、第1電極14、第2電極15が、負電極、正電極を、それぞれ構成する。また、LEDチップ1aは、第1導電型がp型であり、第2導電型がn型である場合、第1電極14、第2電極15が、正電極、負電極を、それぞれ構成する。
 LEDチップ1aは、第2導電型半導体層12の表面12aの面積が、第1導電型半導体層11の表面11aの面積よりも大きいほうが好ましい。これにより、LEDチップ1aは、第2導電型半導体層12と第1導電型半導体層11とが互いの厚み方向において重なる領域を広くすることが可能となり、発光効率の向上を図ることが可能となる。
 LEDチップ1aは、突起構造部16が、第2電極15の外周に沿って形成され、第2導電型半導体層12の表面12a側で突出している。
 LEDチップ1aは、第2電極15が第1電極14よりも大きく、突起構造部16が、第2電極15の外周の全周に亘って形成されていることが好ましい。これにより、発光装置B1は、製造時に、第2接合部32を形成するはんだによる第2電極15と第1電極14との短絡が発生するのを、より抑制することが可能となる。しかも、発光装置B1は、LEDチップ1aを実装基板2aに実装するときに、第2接合部32の形状の再現性を高めることが可能となり、熱抵抗のばらつきを低減することが可能となる。また、発光装置B1は、突起構造部16による第2接合部32の厚み管理が可能なため、第1接合部31の厚さの影響を受けずに、放熱面積の大きい第2電極15と第2導体部22とを接合する第2接合部32の厚さ及びサイズの精度を高めることが可能となり、熱抵抗の低減及び熱抵抗のばらつきの低減を図ることが可能となる。
 突起構造部16は、第2電極15の外周に沿って形成され幅W1(図6参照)が一定であるのが好ましい。これにより、発光装置B1は、第2電極15と第2導電型半導体層12との接触面積を大きくしつつ、第2電極15と第1電極14とのはんだによる短絡の発生を抑制することが可能となる。突起構造部16の幅W1は、例えば、5μm~10μm程度の範囲で設定するのが好ましい。
 LEDチップ1aは、第2電極15が、第2導電型半導体層12の表面12aの略全面を覆うように形成されているのが好ましい。第2導電型半導体層12の表面12aの略全面とは、表面12aの全面に限らない。例えば、LEDチップ1aが後述の絶縁膜18を備え、第2導電型半導体層12の表面12aの外周部が絶縁膜18により覆われている場合、第2導電型半導体層12の表面12aの略全面とは、第2導電型半導体層12の表面12aのうち絶縁膜18により覆われていない部位を意味する。要するに、LEDチップ1aは、第2電極15が、第2導電型半導体層12の表面12aを面状に覆うように形成されているのが好ましい。これにより、発光装置B1は、放熱性を向上させることが可能となる。
 実装基板2aは、第1導体部21及び第2導体部22の厚さが、第2電極15と第2導体部22との間隔よりも大きいことが好ましい。第2電極15と第2導体部22との間隔とは、第2電極15の表面15a(図6参照)の中央部と第2導体部22の表面22aとの間隔を意味する。第2電極15と第2導体部22との間隔は、突起構造部16の突出量H1により決めることができる。言い換えれば、第2電極15と第2導体部22との間隔は、突起構造部16の突出量H1と略同じである。
 よって、発光装置B1は、製造時に、空間3からはんだがはみ出した場合でも、はみ出したはんだの流速を溝23で低下させることが可能となる。また、発光装置B1は、製造時に、第2導体部22の側面が、はみ出したはんだを支持体20の第1面20a側へ向かって誘導するはんだ誘導部として機能することが可能となる。これにより、発光装置B1は、空間3からはみだしたはんだによる第2電極15と第1電極14との短絡の発生を抑制することが可能となる。なお、支持体20の第1面20aは、第1導体部21及び第2導体部22の各側面よりもはんだ濡れ性が低いのが好ましい。
 LEDチップ1aは、第2電極15における第2導電型半導体層12との接触領域を囲むように第2導電型半導体層12の表面12a上に形成された絶縁膜18を備えているのが好ましい。また、LEDチップ1aは、第2電極15が第2導電型半導体層12の表面12aと絶縁膜18の表面とに跨って形成され、第2電極15のうち中央部よりも第2導電型半導体層12から離れる向きに突出した外周部が、突起構造部16を兼ねている。これにより、発光装置B1は、第2電極15と第2導体部22との接合面積を増加させることが可能となり、放熱性を向上させることが可能となるとともに、接触抵抗の低抵抗化を図ることが可能となる。
 絶縁膜18の材料としては、SiO2を採用している。よって、絶縁膜18は、シリコン酸化膜である。絶縁膜18は、電気絶縁膜であればよい。したがって、絶縁膜18の材料は、電気絶縁性を有する材料であればよく、SiO2に限らず、例えば、Si34、Al23、TiO2、Ta25、ZrO2、Y23、CeO2、Nb25等を採用することができる。絶縁膜18の厚さは、例えば、1μmに設定してあるが、特に限定するものではない。絶縁膜18は、例えば、CVD(chemical vapor deposition)法、蒸着法、スパッタ法等により形成することができる。絶縁膜18は、単層膜に限らず、多層膜により構成してもよい。絶縁膜18として設ける多層膜は、半導体多層膜19で発生した光を反射させるための誘電体多層膜により構成してもよい。
 LEDチップ1aは、絶縁膜18が、メサ構造の表面19a(第2導電型半導体層12の表面12a)と側面19cと第1導電型半導体層11の表面11aとに跨って形成されているのが好ましい。絶縁膜18のうち第1導電型半導体層11の表面11a上に形成される部位は、第1電極14における第1導電型半導体層11との接触領域を囲むようなパターンに形成されているのが好ましい。
 絶縁膜18は、半導体多層膜19の機能を保護するためのパッシベーション膜(passivation film)としての機能を備えることが好ましく、その材料として、SiO2やSi34が好ましい。これにより、発光装置B1は、信頼性を向上させることが可能となる。
 LEDチップ1aは、第1電極14、第2電極15と、第1導電型半導体層11、第2導電型半導体層12との接触が、オーミック接触であるのが好ましい。オーミック接触とは、第1電極14、第2電極15と、第1導電型半導体層11、第2導電型半導体層12との接触のなかで、印加電圧の方向により生じる電流の整流性のない接触を意味する。オーミック接触は、電流-電圧特性が略線形であるのが好ましく、線形であるのがより好ましい。また、オーミック接触は、接触抵抗がより小さいのが好ましい。第1電極14と、第1導電型半導体層11との接触では、第1電極14と第1導電型半導体層11との界面を通過する電流が、ショットキー障壁を乗り越える熱電子放出電流とショットキー障壁を透過するトンネル電流との和であると考えられる。第2電極15と第2導電型半導体層12との接触では、第2電極15と第2導電型半導体層12との界面を通過する電流が、ショットキー障壁を乗り越える熱電子放出電流とショットキー障壁を透過するトンネル電流との和であると考えられる。このため、第1電極14、第2電極15と、第1導電型半導体層11、第2導電型半導体層12との接触では、トンネル電流が支配的な場合、近似的にオーミック接触が実現していると考えられる。
 第1電極14は、電極層(第1接続電極層)141と、電極層(第1パッド電極層)142と、を備えている。電極層141は、第1導電型半導体層11とオーミック接触を得るために、第1導電型半導体層11の表面11a上に形成されている。電極層142は、第1接合部31を介して実装基板2aと接合するために、電極層141を覆うように形成されている。電極層141は、例えば、Al膜を第1導電型半導体層11の表面11a上に蒸着法等により成膜することにより形成することができる。電極層142は、例えば、Ti膜とAu膜との積層膜により構成することができる。電極層142は、例えば、蒸着法等により形成することができる。第1電極14は、その層構造を特に限定するものではなく、例えば、電極層141のみにより第1電極14全体の形状を構成してもよいし、電極層141と電極層142との間に別の電極層を備えた構成でもよい。
 第2電極15は、電極層(第2接続電極層)151と、電極層(第2パッド電極層)152と、を備えている。電極層151は、第2導電型半導体層12とオーミック接触を得るために、第2導電型半導体層12の表面12a上に形成されている。電極層152は、第2接合部32を介して実装基板2aと接合するために、電極層151を覆うように形成されている。電極層151は、例えば、Ni膜とAg膜との積層膜を第2導電型半導体層12の表面12a上に蒸着法等により成膜することにより形成することができる。電極層152は、例えば、Ti膜とAu膜との積層膜により構成することができる。電極層152は、例えば、蒸着法等により形成することができる。第2電極15は、その層構造を特に限定するものではなく、例えば、電極層151のみにより第2電極15全体の形状を構成してもよいし、電極層151と電極層152との間に別の電極層を備えた構成でもよい。
 電極層152は、電極層151の表面と絶縁膜18の表面とに跨って形成されているのが好ましい。そして、発光装置B1は、第2電極15のうち中央部よりも第2導電型半導体層12から離れる向きに突出した外周部が、突起構造部16を兼ねているのが好ましい。これにより、発光装置B1は、LEDチップ1aと実装基板2aとの接合面積を増加させることが可能となって熱抵抗の低減を図れ、しかも、LEDチップ1aの半導体多層膜19で発生した熱が突起構造部16を通して実装基板2a側へ伝わりやすくなる。よって、発光装置B1は、放熱性を向上させることが可能となる。
 ところで、上述の発光装置B1の製造方法では、第2接合用層72(図4、6参照)は、第1接合用層71(図4、6参照)に比べてはんだの量が多く、且つ、第2工程での厚さの変化が大きい。このため、発光装置B1の製造方法では、第2接合用層72のほうが第1接合用層71よりも、溶融したはんだの押し下げられる量が多く、第2接合用層72の厚さのばらつき等に起因して、はんだが、空間3からはみ出す可能性がある。
 発光装置B1は、第1電極14と第2電極15との間隔L1よりも第1導体部21と第2導体部22との間隔L2が広いのが好ましい。これにより、発光装置B1は、LEDチップ1aの第1電極14及び第2電極15の形状を変更することなく、且つ、第1電極14と第2電極15との短絡を防止しつつ、空間3からはみ出したはんだを溝23により吸収することが可能となる。発光装置B1は、第1電極14と第2電極15との間隔L1よりも第1導体部21と第2導体部22との間隔L2が広くなるように、第2導体部22における第1導体部21側の端を第2電極15における第1電極14側の端よりも後退させてあるのが好ましい。これにより、発光装置B1は、例えばLEDチップ1aの第2電極15が第1電極14よりも大きな構成において、LEDチップ1aの第1電極14及び第2電極15の形状を変更することなく、且つ、第1電極14と第2電極15との短絡を防止しつつ、空間3からはみ出したはんだを溝23により吸収することが可能となる。ここで、発光装置B1は、上述のように、第1導体部21及び第2導体部22の厚さが、第2電極15と第2導体部22との間隔よりも大きいことが好ましい。これにより、発光装置B1は、空間3からはみだしたはんだによる第2電極15と第1電極14との短絡の発生を、より抑制することが可能となる。
 第2接合部32は、はんだにより形成された部分に加えて第2導体部22の表面22a上に形成されたバリア層である第2バリア層52を含んでいるのが好ましい。第2バリア層52は、拡散バリアの機能を有する。第2接合部32は、第2バリア層52が、突起構造部16の内側で突起構造部16から離れて形成されているのが好ましい。また、第2接合部32は、はんだにより形成された部分が、第2導体部22の表面22aのうち第2バリア層52が形成されていない部位と第2バリア層52の表面及び側面とを覆うように形成されているのが好ましい。これにより、発光装置B1は、実装工程での熱履歴に起因するはんだ食われを抑制することが可能となり、第2接合部32の機械的特性、電気的特性、化学的特性等を安定させることが可能となり、第2接合部32の接合信頼性を向上させることが可能となる。
 LEDチップ1aは、上述のように、第2電極15における第2導電型半導体層12との接触領域を囲むように第2導電型半導体層12の表面12a上に形成された絶縁膜18を備えているのが好ましい。発光装置B1は、第1変形例として、図8に示すように、絶縁膜18が、突起構造部16を兼ねるように構成してもよい。この場合には、第2電極15における電極層152を電極層151の表面上のみに設け、絶縁膜18の膜厚を第2電極15の厚さよりも大きく設定すればよい。これにより、発光装置B1の第1変形例は、第2電極15と第1電極14との間の電気絶縁性をより向上させることが可能となる。LEDチップ1aの構造の簡略化及び製造プロセスの簡略化を図ることが可能となり、低コスト化を図ることが可能となる。また、発光装置B1の第1変形例は、突起構造部16の突出量を、絶縁膜18の膜厚と第2電極15の厚さとの差分とすることが可能となるので、突起構造部16の突出量の精度を向上させることが可能となる。
 図9は、本実施形態の発光装置B1の第2変形例の発光装置B2の概略平面図である。発光装置B2は、発光装置B1と基本構成が略同じである。発光装置B2は、LEDチップ1b(図10参照)における第1電極14及び第2電極15の形状、実装基板2b(図11参照)における第1導体部21及び第2導体部22の形状等が発光装置B1と相違するだけである。このため、発光装置B2の詳細な説明は、省略する。なお、発光装置B2において、発光装置B1と同様の構成要素には同一の符号を付してある。
 LEDチップ1bは、LEDチップ1a(図1、3参照)よりもチップサイズが小さい。LEDチップ1aは、半導体多層膜19の4隅の各々で第1導電型半導体層11の表面11aを露出させ、各表面11a上に第1電極14を形成してある。このため、LEDチップ1aは、4個の第1電極14を備えている。これに対して、LEDチップ1bは、半導体多層膜19の4隅のうちの1か所で第1導電型半導体層11の表面11aを露出させ、表面11a上に第1電極14を形成してある。このため、LEDチップ1bは、第2電極15の形状をLEDチップ1aとは異ならせてある。
 図12は、本実施形態の発光装置B1の第3変形例におけるLEDチップ1cの概略下面図である。発光装置B1の第3変形例は、LEDチップ1cにおける第1電極14及び第2電極15の形状がLEDチップ1aと相違する。また、発光装置B1の第3変形例は、発光装置B1の実装基板2aの代わりに、実装基板2aにおける第1導体部21及び第2導体部22の形状等を変更した実装基板(図示せず)を備える点が相違する。このため、発光装置B1の第3変形例の詳細な説明は、省略する。
 LEDチップ1cは、LEDチップ1a(図1、3参照)よりもチップサイズが小さく、LEDチップ1b(図9、10参照)よりもチップサイズが大きい。LEDチップ1cは、半導体多層膜19の4隅のうちの2か所で第1導電型半導体層11の表面11aを露出させ、各表面11a上に第1電極14を形成してある。このため、LEDチップ1cは、2個の第1電極14を備えており、第2電極15の形状をLEDチップ1a、1bとは異ならせてある。
 (実施形態2)
 以下では、本実施形態の発光装置B3について、図13~18に基づいて説明する。なお、図13は、図14のX-X断面に対応する模式的な概略断面図である。なお、本実施形態の発光装置B3において、実施形態1の発光装置B1と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を適宜省略する。
 発光装置B3は、実装基板2dと、実装基板2dに実装されたLEDチップ1dと、を備える。実装基板2dは、支持体20と、支持体20に支持されLEDチップ1dが電気的に接続される第1導体部21、第2導体部22と、を備える。LEDチップ1dは、基板10と、基板10の第1面10a側に形成された第1導電型半導体層11と、第1導電型半導体層11における基板10側とは反対側に形成された第2導電型半導体層12と、を備える。また、LEDチップ1dは、第1導電型半導体層11における基板10側とは反対側の露出した表面11a上に形成された第1電極14と、第2導電型半導体層12の表面12a上に形成された第2電極15と、を備える。また、発光装置B3は、第2導電型半導体層12の表面12a側と第2導体部22の表面22a側との一方から他方側へ突出して他方側に接し、第2電極15の外周に沿って位置した突起構造部16を備える。また、発光装置B3は、第1電極14と第1導体部21とが、はんだにより形成された第1接合部31により接合され、第2電極15と第2導体部22とが、はんだにより形成された第2接合部32により接合されている。第2接合部32は、第2電極15と突起構造部16と第2導体部22とで囲まれた空間3を満たすように形成されている。突起構造部16は、平面視において、第2電極15の外周に沿って配置され、第2接合部32を囲んでいる。LEDチップ1aと第1導体部21との間には、第1接合部31のみが介在している。よって、発光装置B3は、第1接合部31及び第2接合部32それぞれをより薄くすることが可能となり、且つ、第1接合部31及び第2接合部32それぞれが第1導体部21及び第2導体部22それぞれと面で接合することが可能となる。これにより、発光装置B3は、LEDチップ1dと実装基板2dとの間の熱抵抗の低減を図ることが可能となる。更に、発光装置B3は、突起構造部16による第2接合部32の厚み管理が可能なため、第2接合部32の厚さ及びサイズの精度を高めることが可能となり、熱抵抗の低減及び熱抵抗のばらつきを小さくすることが可能となる。要するに、発光装置B3は、その製品ごとの熱抵抗のばらつきを小さくすることが可能となる。これにより、発光装置B3は、放熱性の向上及び信頼性の向上を図ることが可能となる。「突起構造部16は、平面視において」とは、LEDチップ1dの厚さ方向に沿った突起構造部6の厚さ方向から突起構造部6を見た形状において、を意味する。
 突起構造部16は、第2導体部22において第2電極15の外周に沿う形状に形成され、第2導体部22の表面22a側で、実装基板2dにおける、突起構造部16の周辺よりも突出していることが好ましい。これにより、発光装置B3は、突起構造部16が第2電極15の表面15aに接し、第2接合部32が、第2電極15と突起構造部16と第2導体部22とで囲まれた空間3を満たすように形成された構成とすることができる。
 本明細書では、説明の便宜上、発光装置B3の製造方法について説明した後、発光装置B3の各構成要素について詳述する。
 本実施形態の発光装置B3の製造方法では、まず、LEDチップ1dと、実装基板2dと、を準備した後、第1工程、第2工程を順次行う。
 第1工程では、図16、17に示すように、実装基板2dの第1導体部21の表面21a側、第2導体部22の表面22a側に、第1接合部31、第2接合部32それぞれの元になる第1はんだ層41、第2はんだ層42を形成する。第1はんだ層41及び第2はんだ層42の材料であるはんだとしては、例えば、AuSnを採用することができる。第1はんだ層41及び第2はんだ層42は、例えば、蒸着法やめっき法等により形成することができる。第1工程では、第1はんだ層41及び第2はんだ層42の厚さを同じ値に設定してある。第1はんだ層41の表面41aの面積は、第1電極14の表面14a(図15参照)の面積よりも小さく設定してある。また、第2はんだ層42の表面42aの面積は、第2電極15の表面15a(図15参照)の面積よりも小さく設定してある。第1はんだ層41及び第2はんだ層42の厚さは、第2導体部22の表面22aからの突起構造部16の突出量H11(図18参照)と、LEDチップ1dの厚み方向における第2電極15と第1電極14との段差H2(図18参照)と、の合計(H11+H2)よりも所定厚さ(α)だけ大きくなるように設定する。つまり、第1はんだ層41及び第2はんだ層42の厚さは、H11+H2+αとする。例えば、H11=1μm、H2=1μmの場合、第1はんだ層41及び第2はんだ層42の厚さは、3μm程度に設定すればよい。この場合、αは、1μmである。これらの数値は、一例であり、LEDチップ1dの構造等に基づいて適宜設定すればよく、特に限定するものではない。第1はんだ層41、第2はんだ層42は、実装基板2dのうち第1電極14、第2電極15それぞれに対向させる領域の中央部に形成するのが好ましい。第2はんだ層42は、平面視において突起構造部16よりも内側で突起構造部16から離れて位置するように、第2導体部22の表面22a上に配置する。
 第1工程では、第1導体部21、第2導体部22と第1はんだ層41、第2はんだ層42との間に、第1バリア層51、第2バリア層52をそれぞれ形成するのが好ましい。
 また、第1工程では、第1はんだ層41、第2はんだ層42上に、第1Au層61、第2Au層62をそれぞれ形成するのが好ましい。図17では、第1Au層61及び第2Au層62の図示を省略してある。以下では、第1バリア層51と第1はんだ層41と第1Au層61との積層膜を第1接合用層71と称し、第2バリア層52と第2はんだ層42と第2Au層62との積層膜を第2接合用層72と称する。なお、第1接合用層71は、少なくとも第1はんだ層41を備えていればよく、積層膜に限らず、単層膜でもよい。また、第2接合用層72は、少なくとも第2はんだ層42を備えていればよく、積層膜に限らず、単層膜でもよい。
 第2工程では、第1ステップ、第2ステップを順次行う。なお、第2工程では、図示しないダイボンド装置を利用する。ダイボンド装置は、例えば、LEDチップ1dを吸着保持することができる吸着保持具と、実装基板2dを載置するステージと、ステージに設けられ実装基板2dを加熱可能な第1ヒータと、吸着保持具又は吸着保持具を保持するホルダのいずれかに装着された第2ヒータと、を備えた構成のものが好ましい。吸着保持具としては、コレット等がある。
 第1ステップでは、図18に示すように、LEDチップ1dと実装基板2dとを対向させる。
 この第1ステップでは、吸着保持具により吸着保持したLEDチップ1dにおける第1電極14、第2電極15と実装基板2dの第1導体部21、第2導体部22とを対向させる。
 第2ステップでは、LEDチップ1dの第1電極14、第2電極15と実装基板2dの第1導体部21、第2導体部22とを、はんだにより形成された第1接合部31、はんだにより形成された第2接合部32により接合する。
 上述の第2ステップでは、LEDチップ1dの第1電極14、第2電極15と実装基板2d上の第1接合用層71、第2接合用層72とが接触するように重ね合わせた状態で、適宜の加熱及び加圧を行いながら第1はんだ層41及び第2はんだ層42を溶融させる。第2ステップでは、上述のように第1はんだ層41及び第2はんだ層42を溶融させてから、突起構造部16が第2電極15に接するように、LEDチップ1d側から加圧することで、溶融したはんだを押し下げて横方向に広げて空間3にはんだを満たしてから、冷却凝固させる。
 ところで、第1工程で形成する第2接合用層72の体積は、第2接合部32を形成するはんだが空間3から出ないように、空間3の容積と等しくなるように設定するのが好ましい。
 発光装置B3の製造方法では、第1はんだ層41及び第2はんだ層42それぞれが溶融した状態で実装基板2dの突起構造部16が第2電極15の表面15aに接するように、溶融したはんだを押し下げてLEDチップ1dと実装基板2dとを接合する。よって、発光装置B3の製造方法では、第1電極14と第1導体部21とが未接合となるのを抑制することが可能となる。
 発光装置B3の製造方法では、突起構造部16が第2電極15に接し、第1電極14と第1導体部21とが、はんだにより形成された第1接合部31により接合され、第2電極15と第2導体部22とが、はんだにより形成された第2接合部32により接合される。これにより、発光装置B3の製造方法では、第2接合部32が、第2電極15と突起構造部16と第2導体部22とで囲まれた空間3を満たすように形成された構成、とすることが可能となる。発光装置B3の製造方法では、第2接合用層72の溶融したはんだを押し下げて横方向に広げたときに、突起構造部16が、溶融したはんだの、LEDチップ1dの表面に沿った流動を抑制する。これにより、発光装置B3の製造方法では、第1電極14と第2電極15とのはんだによる短絡の発生を抑制可能となる。しかも、発光装置B3の製造方法では、LEDチップ1dと実装基板2dとの間の熱抵抗の低減を図ることが可能で且つ熱抵抗のばらつきを小さくすることが可能な発光装置B3を製造することが可能となる。
 発光装置B3の製造方法では、第1電極14の面積に比べて第2電極15の面積が大きい場合、第1接合部31よりも第2接合部32に不安定な広がりが発生しやすくなる懸念がある。このため、発光装置B3の製造方法では、第2接合用層72を所定のパターンに形成するのが好ましい。第2接合用層72のパターンとしては、第2電極15の平面形状により適宜変更すればよいが、例えば図17や図19に示すように、気泡を取り込みにくくする放射状の形状とするのが好ましい。これにより、発光装置B3の製造方法では、第2ステップにおいて溶融したはんだを押し下げて広げるときに広がりを安定化することが可能となり、第2接合部32にボイドが発生するのを抑制することが可能となる。
 ところで、発光装置B3の製造方法では、突起構造部16の先端面の全面をLEDチップ1dと接するように荷重を印加するのが好ましい。しかしながら、発光装置B3の製造方法では、突起構造部16の先端面の平面度と、LEDチップ1d側の平面度との違いに起因して、突起構造部16の先端面の全面をLEDチップ1d側と接するようにするのが難しいこともある。図18の例では、突起構造部16のLEDチップ1d側への垂直投影領域に第2電極15の一部と絶縁膜18の一部とがあり、突起構造部16の先端面の平面度と、LEDチップ1d側の平面度と、に差異が生じやすい。この場合には、突起構造部16の先端面の一部が第2電極15の表面15aと接し、突起構造部16の先端面の残りの部分とLEDチップ1dとの間に、製造時に浸み込んで固まったはんだからなる、薄いはんだ層が残ることもある。要するに、発光装置B3は、実装基板2dに対するLEDチップ1dの平行度が所望の範囲であれば、突起構造部16が部分的に、第2電極15の表面15aに接する構成でもよい。発光装置B3の製造方法では、第2ステップで印加する荷重をより大きくすれば、突起構造部16の先端面の平面度と、LEDチップ1d側の平面度との差を低減可能となり、突起構造部16と第2電極15との接触面積を大きくすることが可能となる。発光装置B3の製造方法では、突起構造部16が例えば金属等により形成されている場合、第2ステップで印加する荷重を大きくすれば、突起構造部16を圧縮するように変形させることも可能となる。これにより、発光装置B3の製造方法では、突起構造部16と第2電極15との接触面積を大きくすることが可能となる。
 発光装置B3の製造方法では、上述のように、第1工程において、第1はんだ層41、第2はんだ層42上に、第1Au層61、第2Au層62をそれぞれ形成するのが好ましい。これにより、発光装置B3の製造方法では、第2工程の前に第1はんだ層41及び第2はんだ層42のSnが酸化するのを抑制することが可能となり、LEDチップ1dと実装基板2dとの接合性を向上させることが可能となる。
 発光装置B3の各構成要素については、以下に説明する。
 図1に示した実施形態1の発光装置B1は、LEDチップ1aに突起構造部16が形成されている。これに対して、本実施形態の発光装置B3は、実装基板2dに突起構造部16が形成されている点で相違する。
 実装基板2dは、実施形態1の発光装置B1における実装基板2aと略同じであり、突起構造部16を備えている点が相違する。要するに、実装基板2dは、支持体20と、第1導体部21と、第2導体部22と、突起構造部16と、を備える。
 実装基板2dは、第1導体部21と第2導体部22とが空間的に分離されるように、第1導体部21及び第2導体部22が形成されている。これにより、実装基板2dは、第1導体部21と第2導体部22との間に溝23が形成されている。溝23の内面は、支持体20の第1面20aの一部と、第1導体部21及び第2導体部22の互いの対向面と、で構成される。実装基板2dは、第1導体部21と第2導体部22とが、支持体20の第1面20a上に同じ厚さに形成されている。これにより、実装基板2dは、第1導体部21の表面21aと第2導体部22の表面22aとが一平面上に揃うように構成されている。
 実装基板2dは、突起構造部16が、第2導体部22において第2電極15の外周に沿う形状に形成され、第2導体部22の表面22a側で突出している。また、実装基板2dは、第1接合部31を囲む突起構造部17を備えている。突起構造部17は、第1導体部21の表面21aから突出している。
 LEDチップ1dは、LEDチップ1a(図1、3参照)と略同じ構成であり、突起構造部16、17を備えていない点がLEDチップ1aと相違する。LEDチップ1dは、LEDチップ1aと同じチップサイズとしてあるが、これに限定するものではない。
 LEDチップ1dは、第2電極15が第1電極14よりも大きいのが好ましい。そして、突起構造部16は、第2導体部22において第2電極15の外周の全周に亘って沿う形状に形成されていることが好ましい。これにより、発光装置B3は、製造時に、第2接合部32を形成するはんだによる第2電極15と第1電極14との短絡が発生するのを、より抑制することが可能となる。しかも、発光装置B3は、LEDチップ1aを実装基板2aに実装するときに、第2接合部32の形状の再現性を高めることが可能となり、熱抵抗のばらつきを低減することが可能となる。
 突起構造部16は、第2導体部22において第2接合部32と接合される部位と同じ材料により形成され、第2接合部32と接合されているのが好ましい。これにより、発光装置B3は、放熱性を向上させることが可能となる。
 突起構造部16は、例えば、第2導体部22におけるAu膜223と同じ材料により形成されている。要するに、突起構造部16は、Auにより形成されている。突起構造部16は、蒸着法、スパッタ法、めっき法等を利用して形成することができる。発光装置B3は、突起構造部16の材料が第2導体部22におけるAu膜223と同じ材料の場合、第2導体部22のAu膜223と突起構造部16とを併せた構造を、例えば、蒸着法により形成するとすれば、2回に分けて蒸着すればよい。
 第2電極15と第2導体部22との間隔は、突起構造部16の突出量H11により決めることができる。言い換えれば、第2電極15と第2導体部22との間隔は、突起構造部16の突出量H11と略同じである。
 発光装置B3は、製造時に、空間3からはんだがはみ出した場合でも、はみ出したはんだの流速を溝23で低下させることが可能である。そして、発光装置B3は、製造時に、突起構造部16の側面及び第2導体部22の側面が、はみ出したはんだを支持体20の第1面20a側へ向かって誘導するはんだ誘導部として機能することが可能となる。これにより、発光装置B3は、空間3からはみだしたはんだによる第2電極15と第1電極14との短絡の発生を抑制することが可能となる。
 LEDチップ1dは、LEDチップ1a(図1参照)と同様、第2電極15における第2導電型半導体層12との接触領域を囲むように第2導電型半導体層12の表面12a上に形成された絶縁膜18を備えているのが好ましい。
 LEDチップ1dは、絶縁膜18が、メサ構造の表面19a(第2導電型半導体層12の表面12a)と側面19cと第1導電型半導体層11の表面11aとに跨って形成されているのが好ましい。絶縁膜18のうち第1導電型半導体層11の表面11a上に形成される部位は、第1電極14における第1導電型半導体層11との接触領域を囲むようなパターンに形成されているのが好ましい。
 ところで、上述の発光装置B3の製造方法では、第2接合用層72(図16、18参照)は、第1接合用層71(図16、18参照)に比べてはんだの量が多く、且つ、第2工程での厚さの変化が大きい。このため、発光装置B3の製造方法では、第2接合用層72のほうが第1接合用層71よりも、溶融したはんだの押し下げられる量が多く、第2接合用層72の厚さのばらつき等に起因して、はんだが、空間3からはみ出す可能性がある。
 ここで、発光装置B3は、第1導体部21及び第2導体部22の厚さが、第2電極15と第2導体部22との間隔よりも大きいことが好ましい。これにより、発光装置B3は、空間3からはみ出したはんだを溝23により吸収することが可能となり、空間3からはみだしたはんだによる第2電極15と第1電極14との短絡の発生を、より抑制することが可能となる。
 図20は、本実施形態の発光装置B3の第1変形例の発光装置B4を示す要部概略平面図である。発光装置B4は、発光装置B3と基本構成が略同じである。発光装置B4は、LEDチップ1e(図21参照)における第1電極14及び第2電極15の形状、実装基板2e(図22参照)における第1導体部21及び第2導体部22の形状等が発光装置B3と相違するだけである。このため、発光装置B4の詳細な説明は、省略する。なお、発光装置B4において、発光装置B3と同様の構成要素には同一の符号を付してある。
 LEDチップ1eは、LEDチップ1d(図13、15参照)よりもチップサイズが小さい。LEDチップ1dは、半導体多層膜19の4隅の各々で第1導電型半導体層11の表面11aを露出させ、各表面11a上に第1電極14を形成してある。このため、LEDチップ1dは、4個の第1電極14を備えている。これに対して、LEDチップ1eは、半導体多層膜19の4隅のうちの1か所で第1導電型半導体層11の表面11aを露出させ、表面11a上に第1電極14を形成してある。このため、LEDチップ1eは、第2電極15の形状をLEDチップ1dとは異ならせてある。
 図23は、本実施形態の発光装置B3の第2変形例の発光装置B5を示す要部概略平面図である。発光装置B5は、発光装置B3と基本構成が略同じである。発光装置B5は、LEDチップ1f(図24参照)における第1電極14及び第2電極15の形状が、実装基板2f(図23参照)における第1導体部21及び第2導体部22の形状等が、発光装置B3と相違するだけである。このため、発光装置B5の詳細な説明は、省略する。なお、発光装置B5において、発光装置B3と同様の構成要素には同一の符号を付してある。
 LEDチップ1fは、LEDチップ1d(図13、15参照)よりもチップサイズが小さく、LEDチップ1e(図23、24参照)よりもチップサイズが大きい。LEDチップ1fは、半導体多層膜19の4隅のうちの2か所で第1導電型半導体層11の表面11aを露出させ、各表面11a上に第1電極14を形成してある。このため、LEDチップ1fは、2個の第1電極14を備えており、第2電極15の形状をLEDチップ1d、1eとは異ならせてある。
 図25は、本実施形態の発光装置B3の第3変形例の発光装置B6を示す要部概略断面図である。発光装置B6は、発光装置B3と基本構成が略同じである。発光装置B6は、実装基板2gにおける突起構造部17の形状が、発光装置B3と相違するだけである。このため、発光装置B6の詳細な説明は、省略する。なお、発光装置B6において、発光装置B3と同様の構成要素には同一の符号を付してある。
 発光装置B6は、突起構造部17の先端面がLEDチップ1d側に接するように突起構造部17の突出量を設定してある。より詳細には、発光装置B6は、突起構造部17の先端面が、LEDチップ1dの絶縁膜18のうち第1電極14の周辺に形成されている部分の表面に接するように、突起構造部17の突出量を設定してある。これにより、発光装置B6は、第1接合部31の広がる範囲を制限することが可能となり、第1電極14と第2電極15との短絡が発生するのを、より抑制することが可能となる。
 発光装置B6は、以下の通りである。
 発光装置B6は、実装基板2gと、実装基板2gに実装されたLEDチップ1dと、を備える。実装基板2gは、支持体20と、支持体20に支持されLEDチップ1dが電気的に接続される第1導体部21、第2導体部22と、を備える。LEDチップ1dは、基板10と、基板10の第1面10a側に形成された第1導電型半導体層11と、第1導電型半導体層11における基板10側とは反対側に形成された第2導電型半導体層12と、を備える。また、LEDチップ1dは、第1導電型半導体層11における基板10側とは反対側の露出した表面11a上に形成された第1電極14と、第2導電型半導体層12の表面12a上に形成された第2電極15と、を備える。また、発光装置B6は、第2導電型半導体層12の表面12a側と第2導体部22の表面22a側との一方から他方側へ突出して他方側に接し、第2電極15の外周に沿って位置した突起構造部16を備える。また、発光装置B6は、第1電極14と第1導体部21とが、はんだにより形成された第1接合部31により接合され、第2電極15と第2導体部22とが、はんだにより形成された第2接合部32により接合されている。第2接合部32は、第2電極15と突起構造部16と第2導体部22とで囲まれた空間3を満たすように形成されている。LEDチップ1dは、第2電極15における第2導電型半導体層12との接触領域を囲むように第2導電型半導体層12の表面12a上に形成された絶縁膜18を備える。絶縁膜18は、SiOにより形成されている。
 発光装置B6における突起構造部16は、第2導体部22において第2電極15の外周に沿う形状に形成され、第2導体部22の表面22a側で、実装基板2gにおける、突起構造部16の周辺よりも突出している。
 発光装置B6における実装基板2gは、突起構造部16からなる第1突起構造部とは別に、第1接合部31を囲む突起構造部17(以下、「第2突起構造部17」という。)を更に備える。第2突起構造部17は、第1導体部21の表面21aから突出しており、LEDチップ1dに接している。絶縁膜18は、第1導電型半導体層11の表面11aのうち第1電極14が形成されていない領域を覆っている。第2突起構造部17の先端面は、絶縁膜18のうち第1電極14の周辺に形成されている部分の表面に接している。よって、発光装置B6は、第1接合部31の広がる範囲を制限することが可能となり、第1電極14と第2電極15との短絡が発生するのを、より抑制することが可能となる。
 第1接合部31を形成するはんだ及び第2接合部32を形成するはんだは、AuSnであるのが好ましい。
 図26は、本実施形態の発光装置B3の第4変形例の発光装置B7を示す要部概略断面図である。発光装置B7は、発光装置B3と基本構成が略同じである。発光装置B7は、実装基板2hが、突起構造部17(図13参照)を備えていない点が発光装置B3と相違するだけである。このため、発光装置B7の詳細な説明は、省略する。なお、発光装置B7において、発光装置B3と同様の構成要素には同一の符号を付してある。
 発光装置B7は、発光装置B3の突起構造部17を備えていないので、発光装置Bに比べて製造工程の簡略化を図ることが可能となる。
 図27は、本実施形態の発光装置B3の第5変形例の発光装置B8を示す要部概略断面図である。発光装置B8は、発光装置B3と基本構成が略同じである。発光装置B8は、実装基板2iにおける突起構造部16、17の材料が、発光装置B3と相違するだけである。このため、発光装置B8の詳細な説明は、省略する。なお、発光装置B8において、発光装置B3と同様の構成要素には同一の符号を付してある。
 発光装置B8における突起構造部16は、第2導体部22よりもはんだ濡れ性が低く第2接合部32と接合されていない。これにより、発光装置B8は、第2接合部32を形成するはんだが空間3からはみ出すのを、より抑制することが可能となり、第1電極14と第2電極15との短絡が発生するのを、より抑制することが可能となる。
 第2導体部22のはんだ濡れ性とは、第2導体部22において第2接合部32と接合される部位のはんだ濡れ性を意味する。したがって、第2導体部22のはんだ濡れ性とは、第2導体部22におけるAu膜223のはんだ濡れ性である。
 突起構造部16のはんだ濡れ性とは、突起構造部16の先端側及び側面側のはんだ濡れ性を意味する。
 突起構造部16は、例えば、Al膜と、このAl膜の表面に形成される酸化アルミニウム膜と、で構成することができる。酸化アルミニウム膜は、Au膜223に比べて、はんだ濡れ性が低く、はんだをはじく性質を有している。また、突起構造部16は、例えば、Ni膜と、このNi膜の表面に形成された酸化ニッケル膜と、で構成することができる。酸化ニッケル膜は、Au膜223に比べて、はんだ濡れ性が低く、はんだをはじく性質を有している。また、突起構造部16は、例えば、酸化アルミニウム膜、酸化ニッケル膜、シリコン酸化膜等により構成することもできる。シリコン酸化膜は、Au膜223に比べて、はんだ濡れ性が低く、はんだをはじく性質を有している。
 図28は、本実施形態の発光装置B3の第6変形例の発光装置B9を示す要部概略断面図である。発光装置B9は、発光装置B3と基本構成が略同じである。発光装置B9は、LEDチップ1gが、突起構造部16を備えている点が相違するだけである。このため、発光装置B9の詳細な説明は、省略する。なお、発光装置B9において、発光装置B3と同様の構成要素には同一の符号を付してある。
 発光装置B9は、第2導電型半導体層12の表面12a側と第2導体部22の表面22a側との両方それぞれから他方側へ突出して他方側に接し、第2電極15の外周に沿って位置した突起構造部16、16を備える。発光装置Bは、実装基板2dに形成された突起構造部16(16b)と、LEDチップ1gに形成された突起構造部16(16a)との互いの先端面同士が接している。LEDチップ1gにおける突起構造部16aは、LEDチップ1a(図1参照)と同様の構造である。
 発光装置B9は、第1電極14と第1導体部21とが、はんだにより形成された第1接合部31により接合され、第2電極15と第2導体部22とが、はんだにより形成された第2接合部32により接合されている。第2接合部32は、第2電極15と突起構造部16a、16bと第2導体部22とで囲まれた空間3を満たすように形成されている。発光装置B9は、発光装置B3と同様、LEDチップ1gと実装基板2dとの間の熱抵抗の低減を図ることが可能となる。
 発光装置B9の製造時には、図29に示すように、LEDチップ1gと実装基板2dとを対向させてから、LEDチップ1gの第1電極14、第2電極15と実装基板2dの第1導体部21、第2導体部22とを、第1接合部31、第2接合部32により接合する。
 第1はんだ層41及び第2はんだ層42の厚さは、第2電極15の表面15aからの突起構造部16aの突出量H1と、第2導体部22の表面22aからの突起構造部16bの突出量H11と、LEDチップ1dの厚み方向における第2電極15と第1電極14との段差H2と、の合計(H1+H11+H2)よりも所定厚さ(α)だけ大きくなるように設定する。つまり、第1はんだ層41及び第2はんだ層42の厚さは、H1+H11+H2+αとする。例えば、H1=1μm、H11=1μm、H2=1μmの場合、第1はんだ層41及び第2はんだ層42の厚さは、4μm程度に設定すればよい。この場合、αは、1μmである。これらの数値は、一例であり、特に限定するものではない。
 (実施形態3)
 以下では、本実施形態の発光装置B10について、図30及び31に基づいて説明する。なお、本実施形態の発光装置B10において、実施形態1の発光装置B1と同様の構成要素については、発光装置B1と同一の符号を付して説明を適宜省略する。
 発光装置B10は、実施形態1の発光装置B1のLEDチップ1aの代わりに、LEDチップ1hを備え、実施形態1の発光装置B1の実装基板2aの代わりに、実装基板2jを備えている。なお、LEDチップ1hにおいてLEDチップ1aと同様の構成要素については、LEDチップ1aと同一の符号を付して説明を適宜省略する。また、実装基板2jにおいて実装基板2aと同様の構成要素については、実装基板2aと同一の符号を付して説明を適宜省略する。
 LEDチップ1hは、第2電極15における第2導電型半導体層12との接触領域を囲むように第2導電型半導体層12の表面12a上に形成された絶縁膜18(以下、「第1絶縁膜18」という)を備えている。LEDチップ1hは、第2電極15が第2導電型半導体層12の表面12aと第1絶縁膜18の表面とに跨って形成されている。LEDチップ1hは、第1電極14の端部と第2電極15の端部と第1絶縁膜18とを覆う第2絶縁膜82と、第2絶縁膜82と第1電極14の端部との間及び第2絶縁膜82と第2電極15の端部との間に介在する密着層81と、を更に備える。密着層81は、第2電極15に比べて第2絶縁膜82との密着性の良い層である。第2絶縁膜82は、第2電極15よりも第1絶縁膜18との密着性が高い。第2絶縁膜82が、突起構造部16を兼ねている。よって、発光装置B10では、第2絶縁膜82が、剥離しやすい第1電極14の端部及び第2電極15の端部を保護する保護膜としての機能を有し、且つ、突起構造部16としての機能を有する。これにより、発光装置B10では、第1電極14の端部付近や第2電極15の端部付近から腐食が進むのを抑制することが可能となり、信頼性を向上させることが可能となる。また、発光装置B10では、実施形態1の発光装置B1に比べて、突起構造部16の突出量H1を確保しやすくなる。第2絶縁膜82は、電気絶縁性を有する電気絶縁膜である。
 また、LEDチップ1hは、第2電極15が第1電極14側の段差部上まで延設されている場合、段差部上で第2電極15の厚さが薄くなり、段切れしやすい傾向にある。LEDチップ1hは、第2電極15において延設されている部分で段切れが発生すると、段切れが発生した箇所が腐食の起点となる可能性がある。このため、LEDチップ1hは、第2絶縁膜82が、第2電極15のうち段差部上まで延設された部分を覆うように形成してあるのが好ましい。これにより、発光装置B10は、信頼性を向上させることが可能となる。
 第2絶縁膜82は、第1電極14のうち第1接合部31と接合される部位の周囲において第2電極15に隣り合う部分を覆っているのが好ましい。これにより、発光装置B10は、空間3からはんだがはみ出した場合でも、はみ出したはんだが第1電極14と接触して短絡するのを抑制することが可能となり、製造歩留りの向上及び信頼性の向上を図ることが可能となる。
 第1絶縁膜18は、シリコン酸化膜であるのが好ましい。また、第2絶縁膜82は、シリコン窒化膜であるのが好ましい。また、密着層81の材料は、Ti、Cr,Nb、Zr、TiN及びTaNの群から選択される1種であるのが好ましい。以上の構成により、発光装置B10は、第2絶縁膜82がパッシベーション膜としての機能を有し、信頼性の向上を図ることが可能となる。
 発光装置B10の第1変形例として、第1電極14が、平面視において第2電極15の外周を取り囲むように配置された構成がある。発光装置B10の第1変形例では、特に、第2絶縁膜82が、第1電極14のうち第1接合部31と接合される部位の周囲において第2電極15に隣り合う部分を覆っているのが好ましい。
 上述の実施形態1~3等において説明した各図は、模式的な図であり、各構成要素の大きさや厚さそれぞれの比が、必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。また、実施形態1~3等に記載した材料、数値等は、好ましい例を挙げているだけであり、それに限定する主旨ではない。更に、本願発明は、その技術的思想の範囲を逸脱しない範囲で、構成に適宜変更を加えることが可能である。
 上述の実施形態1~3等の記載から明らかなように、本発明に係る第1の形態は、実装基板と、前記実装基板に実装されたLEDチップと、を備え、
 前記実装基板は、支持体と、前記支持体に支持され前記LEDチップが電気的に接続される第1導体部、第2導体部と、を備え、
 前記LEDチップは、基板と、前記基板の第1面側に形成された第1導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層における前記基板側とは反対側に形成された第2導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層における前記基板側とは反対側の露出した表面上に形成された第1電極と、前記第2導電型半導体層の表面上に形成された第2電極と、を備え、
 前記第2導電型半導体層の前記表面側から前記第2導体部の表面側へ突出して前記第2導体部の前記表面に接し、前記第2電極の外周に沿って位置した突起構造部を備え、
 前記第1電極と前記第1導体部とが、はんだにより形成された第1接合部により接合され、
 前記第2電極と前記第2導体部とが、はんだにより形成された第2接合部により接合され、
 前記第2接合部は、前記第2電極と前記突起構造部と前記第2導体部とで囲まれた空間を満たすように形成されており、
 前記突起構造部は、平面視において、前記第2電極の外周に沿って配置され、前記第2接合部を囲んでおり、
 前記実装基板は、平面視において前記突起構造部が重なる部分が、前記第2導体部において前記第2接合部と接合される部位と同じ高さ又はそれより低い高さとなっている、
 発光装置である。
 第2の形態は、第1の形態において、前記LEDチップの厚み方向において前記LEDチップと前記第1導体部との間には、前記第1接合部のみが介在している、
 発光装置である。
 第3の形態は、第1又は2の形態において、前記突起構造部は、前記LEDチップにおける前記第2電極の外周に沿って形成され、前記第2導電型半導体層の前記表面側で、前記LEDチップにおける、前記突起構造部の周辺よりも突出している、
 発光装置である。
 第4の形態は、第3の形態において、前記LEDチップは、前記第2電極が前記第1電極よりも大きく、
 前記突起構造部は、前記第2電極の外周の全周に亘って形成されている、発光装置である。
 第5の形態は、第1乃至4の形態のいずれか一形態において、前記実装基板は、前記第1導体部及び前記第2導体部の厚さが、前記第2電極と前記第2導体部との間隔よりも大きい、
 発光装置である。
 第6の形態は、第1乃至5の形態のいずれか一形態において、前記LEDチップは、前記第2電極における前記第2導電型半導体層との接触領域を囲むように前記第2導電型半導体層の前記表面上に形成された絶縁膜を備え、前記第2電極が前記第2導電型半導体層の前記表面と前記絶縁膜の表面とに跨って形成され、前記第2電極のうち中央部よりも前記第2導電型半導体層から離れる向きに突出した外周部が、前記突起構造部を兼ねている、
 発光装置である。
 第7の形態は、第1乃至5の形態のいずれか一形態において、前記LEDチップは、前記第2電極における前記第2導電型半導体層との接触領域を囲むように前記第2導電型半導体層の前記表面上に形成された絶縁膜を備え、前記絶縁膜が、前記突起構造部を兼ねている、
 発光装置である。
 第8の形態は、第1乃至5の形態のいずれか一形態において、前記LEDチップは、前記第2電極における前記第2導電型半導体層との接触領域を囲むように前記第2導電型半導体層の前記表面上に形成された第1絶縁膜を備え、前記第2電極が前記第2導電型半導体層の前記表面と前記第1絶縁膜の表面とに跨って形成され、
 前記LEDチップは、前記第1電極の端部と前記第2電極の端部と前記第1絶縁膜とを覆う第2絶縁膜と、前記第2絶縁膜と前記第1電極の端部との間及び前記第2絶縁膜と前記第2電極の端部との間に介在する密着層と、を更に備え、
 前記密着層は、前記第2電極に比べて前記第2絶縁膜との密着性の良い層であり、
 前記第2絶縁膜は、前記第2電極よりも前記第1絶縁膜との密着性が高く、
 前記第2絶縁膜が、前記突起構造部を兼ねている、
 発光装置である。
 第9の形態は、第8の形態において、前記第2絶縁膜は、前記第1電極のうち前記第1接合部と接合される部位の周囲において前記第2電極に隣り合う部分を覆っている、
 発光装置である。
 第10の形態は、前記第1絶縁膜は、シリコン酸化膜であり、
 前記第2絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、
 前記密着層の材料は、Ti、Cr,Nb、Zr、TiN及びTaNの群から選択される1種である、
 発光装置である。
 第11の形態は、第1乃至10のいずれか一形態において、前記第1接合部を形成するはんだ及び前記第2接合部を形成するはんだは、AuSnである、
 発光装置である。
 第12の形態は、第1乃至11のいずれか一形態において、前記第1電極と前記第2電極との間隔よりも前記第1導体部と前記第2導体部との間隔が広い、
 発光装置である。
 第13の形態は、第12の形態において、前記第1電極と前記第2電極との間隔よりも前記第1導体部と前記第2導体部との間隔が広くなるように、前記第2導体部における前記第1導体部側の端を前記第2電極における前記第1電極側の端よりも後退させてある、
 発光装置である。
 第14の形態は、第1乃至13のいずれか一形態において、前記第2接合部は、はんだにより形成された部分に加えて前記第2導体部の前記表面上に形成されたバリア層を含んでおり、前記バリア層は、拡散バリアの機能を有し、
 前記第2接合部は、前記バリア層が、前記突起構造部の内側で前記突起構造部から離れて形成されており、はんだにより形成された部分が、前記第2導体部の前記表面のうち前記バリア層が形成されていない部位と前記バリア層の前記表面及び側面とを覆うように形成されている
 発光装置である。
 第15の形態は、実装基板と、前記実装基板に実装されたLEDチップと、を備え、
 前記実装基板は、支持体と、前記支持体に支持され前記LEDチップが電気的に接続される第1導体部、第2導体部と、を備え、
 前記LEDチップは、基板と、前記基板の第1面側に形成された第1導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層における前記基板側とは反対側に形成された第2導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層における前記基板側とは反対側の露出した表面上に形成された第1電極と、前記第2導電型半導体層の表面上に形成された第2電極と、を備え、
 前記第2導電型半導体層の前記表面側と前記第2導体部の表面側との少なくともいずれか一方から他方側へ突出して前記他方側に接し、前記第2電極の外周に沿って位置した突起構造部を備え、
 前記第1電極と前記第1導体部とが、はんだにより形成された第1接合部により接合され、
 前記第2電極と前記第2導体部とが、はんだにより形成された第2接合部により接合され、
 前記第2接合部は、前記第2電極と前記突起構造部と前記第2導体部とで囲まれた空間を満たすように形成されている、
 発光装置である。
 第16の形態は、第15の形態において、前記突起構造部は、前記LEDチップにおける前記第2電極の外周に沿って形成され、前記第2導電型半導体層の前記表面側で、前記LEDチップにおける、前記突起構造部の周辺よりも突出している、
 発光装置である。
 第17の形態は、第16の形態において、前記LEDチップは、前記第2電極が前記第1電極よりも大きく、前記突起構造部は、前記第2電極の外周の全周に亘って形成されている、
 発光装置である。
 第18の形態は、第16又は17の形態において、前記実装基板は、前記第1導体部及び前記第2導体部の厚さが、前記第2電極と前記第2導体部との間隔よりも大きい、
 発光装置である。
 第19の形態は、第16乃至18のいずれか一形態において、前記LEDチップは、前記第2電極における前記第2導電型半導体層との接触領域を囲むように前記第2導電型半導体層の前記表面上に形成された絶縁膜を備え、前記第2電極が前記第2導電型半導体層の前記表面と前記絶縁膜の表面とに跨って形成され、前記第2電極のうち中央部よりも前記第2導電型半導体層から離れる向きに突出した外周部が、前記突起構造部を兼ねている、
 発光装置である。
 第20の形態は、第16乃至18のいずれか一形態において、前記LEDチップは、前記第2電極における前記第2導電型半導体層との接触領域を囲むように前記第2導電型半導体層の前記表面上に形成された絶縁膜を備え、前記絶縁膜が、前記突起構造部を兼ねている、
 発光装置である。
 第21の形態は、第15の形態において、前記突起構造部は、前記第2導体部において前記第2電極の外周に沿う形状に形成され、前記第2導体部の前記表面側で、前記実装基板における、前記突起構造部の周辺よりも突出している、
 発光装置である。
 第22の形態は、第21の形態において、前記LEDチップは、前記第2電極が前記第1電極よりも大きく、前記突起構造部は、前記第2導体部において前記第2電極の外周の全周に亘って沿う形状に形成されている、
 発光装置である。
 第23の形態は、第21又は22の形態において、前記突起構造部は、前記第2導体部において前記第2接合部と接合される部位と同じ材料により形成され、前記第2接合部と接合されている、
 発光装置である。
 第24の形態は、第21又は22の形態において、前記突起構造部は、前記第2導体部よりもはんだ濡れ性が低く前記第2接合部と接合されていない、
 発光装置である。
 第25の形態は、第15乃至24のいずれか一形態において、前記第1接合部を形成するはんだ及び前記第2接合部を形成するはんだは、AuSnである、
 発光装置である。
 第26の形態は、第15乃至25のいずれか一形態において、前記第1電極と前記第2電極との間隔よりも前記第1導体部と前記第2導体部との間隔が広くなるように、前記第2導体部における前記第1導体部側の端を前記第2電極における前記第1電極側の端よりも後退させてある、
 発光装置である。
 第27の形態は、第15の形態において、前記突起構造部は、前記第2導体部において前記第2電極の外周に沿う形状に形成され、前記第2導体部の前記表面側で、前記実装基板における、前記突起構造部の周辺よりも突出しており、
 前記実装基板は、前記突起構造部からなる第1突起構造部とは別に、前記第1接合部を囲む第2突起構造部を更に備え、
 前記第2突起構造部は、前記第1導体部の前記表面から突出しており、前記LEDチップに接している、
 発光装置である。
 第28の形態は、第27の形態において、
 前記絶縁膜は、前記第1導電型半導体層の前記表面のうち前記第1電極が形成されていない領域を覆っており、
 前記第2突起構造部の先端面は、前記絶縁膜のうち前記第1電極の周辺に形成されている部分の表面に接している、
 発光装置。
 第29の形態は、第26又は27の形態において、前記第1接合部を形成するはんだ及び前記第2接合部を形成するはんだは、AuSnである、
 発光装置。

Claims (14)

  1.  実装基板と、前記実装基板に実装されたLEDチップと、を備え、
     前記実装基板は、支持体と、前記支持体に支持され前記LEDチップが電気的に接続される第1導体部、第2導体部と、を備え、
     前記LEDチップは、基板と、前記基板の第1面側に形成された第1導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層における前記基板側とは反対側に形成された第2導電型半導体層と、前記第1導電型半導体層における前記基板側とは反対側の露出した表面上に形成された第1電極と、前記第2導電型半導体層の表面上に形成された第2電極と、を備え、
     前記第2導電型半導体層の前記表面側から前記第2導体部の表面側へ突出して前記第2導体部の前記表面に接し、前記第2電極の外周に沿って位置した突起構造部を備え、
     前記第1電極と前記第1導体部とが、はんだにより形成された第1接合部により接合され、
     前記第2電極と前記第2導体部とが、はんだにより形成された第2接合部により接合され、
     前記第2接合部は、前記第2電極と前記突起構造部と前記第2導体部とで囲まれた空間を満たすように形成されており、
     前記突起構造部は、平面視において、前記第2電極の外周に沿って配置され、前記第2接合部を囲んでおり、
     前記突起構造部は、前記LEDチップのみに形成されており、
     前記実装基板は、平面視において前記突起構造部が重なる部分が、前記第2導体部において前記第2接合部と接合される部位と同じ高さ又はそれより低い高さとなっている、
     ことを特徴とする発光装置。
  2.  前記LEDチップの厚み方向において前記LEDチップと前記第1導体部との間には、前記第1接合部のみが介在している、
     ことを特徴とする請求項1記載の発光装置。
  3.  前記突起構造部は、前記LEDチップにおける前記第2電極の外周に沿って形成され、前記第2導電型半導体層の前記表面側で、前記LEDチップにおける、前記突起構造部の周辺よりも突出している、
     ことを特徴とする請求項1又は2記載の発光装置。
  4.  前記LEDチップは、前記第2電極が前記第1電極よりも大きく、
     前記突起構造部は、前記第2電極の外周の全周に亘って形成されている、
     ことを特徴とする請求項3記載の発光装置。
  5.  前記実装基板は、前記第1導体部及び前記第2導体部の厚さが、前記第2電極と前記第2導体部との間隔よりも大きい、
     ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の発光装置。
  6.  前記LEDチップは、前記第2電極における前記第2導電型半導体層との接触領域を囲むように前記第2導電型半導体層の前記表面上に形成された絶縁膜を備え、前記第2電極が前記第2導電型半導体層の前記表面と前記絶縁膜の表面とに跨って形成され、前記第2電極のうち中央部よりも前記第2導電型半導体層から離れる向きに突出した外周部が、前記突起構造部を兼ねている、
     ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の発光装置。
  7.  前記LEDチップは、前記第2電極における前記第2導電型半導体層との接触領域を囲むように前記第2導電型半導体層の前記表面上に形成された絶縁膜を備え、前記絶縁膜が、前記突起構造部を兼ねている、
     ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の発光装置。
  8.  前記LEDチップは、前記第2電極における前記第2導電型半導体層との接触領域を囲むように前記第2導電型半導体層の前記表面上に形成された第1絶縁膜を備え、前記第2電極が前記第2導電型半導体層の前記表面と前記第1絶縁膜の表面とに跨って形成され、
     前記LEDチップは、前記第1電極の端部と前記第2電極の端部と前記第1絶縁膜とを覆う第2絶縁膜と、前記第2絶縁膜と前記第1電極の端部との間及び前記第2絶縁膜と前記第2電極の端部との間に介在する密着層と、を更に備え、
     前記密着層は、前記第2電極に比べて前記第2絶縁膜との密着性の良い層であり、
     前記第2絶縁膜は、前記第2電極よりも前記第1絶縁膜との密着性が高く、
     前記第2絶縁膜が、前記突起構造部を兼ねている、
     ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の発光装置。
  9.  前記第2絶縁膜は、前記第1電極のうち前記第1接合部と接合される部位の周囲において前記第2電極に隣り合う部分を覆っている、
     ことを特徴とする請求項8記載の発光装置。
  10.  前記第1絶縁膜は、シリコン酸化膜であり、
     前記第2絶縁膜は、シリコン窒化膜であり、
     前記密着層の材料は、Ti、Cr,Nb、Zr、TiN及びTaNの群から選択される1種である、
     ことを特徴とする請求項8又は9記載の発光装置。
  11.  前記第1接合部を形成するはんだ及び前記第2接合部を形成するはんだは、AuSnである、
     ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の発光装置。
  12.  前記第1電極と前記第2電極との間隔よりも前記第1導体部と前記第2導体部との間隔が広い、
     ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の発光装置。
  13.  前記第1電極と前記第2電極との間隔よりも前記第1導体部と前記第2導体部との間隔が広くなるように、前記第2導体部における前記第1導体部側の端を前記第2電極における前記第1電極側の端よりも後退させてある、
     ことを特徴とする請求項12記載の発光装置。
  14.  前記第2接合部は、はんだにより形成された部分に加えて前記第2導体部の前記表面上に形成されたバリア層を含んでおり、前記バリア層は、拡散バリアの機能を有し、
     前記第2接合部は、前記バリア層が、前記突起構造部の内側で前記突起構造部から離れて形成されており、はんだにより形成された部分が、前記第2導体部の前記表面のうち前記バリア層が形成されていない部位と前記バリア層の前記表面及び側面とを覆うように形成されている、
     ことを特徴とする請求項1乃至13のいずれか1項に記載の発光装置。
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